考虑长周期涌浪影响散货船运动响应研究*
2021-03-05李龙浩支远哲严庆新关宏旭
武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2021年1期
李龙浩 支远哲 严庆新 关宏旭
(武汉理工大学航运学院1) 武汉 430063) (内河航运技术湖北省重点实验室2) 武汉 430063)(中交上海航道勘察设计研究院有限公司3) 上海 200120)
0 引 言
大型散货船进出港时遭遇长周期涌浪侵袭,会导致垂向运动的异常增大,涌浪频率与船舶航行振动频率接近而产生共振,极易发生中拱、中垂、螺旋桨空转等危险现象[1],严重时可能导致船舶触底,损坏车舵.
有关波浪造成的船舶下沉量的研究是属于流体动力学方面的范畴,通过船池物模试验获取船体运动响应数据.冯铁城等[2]借助43艘船模在规则波中进行迎浪自航试验,通过回归分析将有义纵摇幅值、有义垂荡幅值表示为主尺度及航速的多项式;黄宣军等[3]通过观测打桩船模型在规则波涌浪条件下的运动响应,发现波浪周期接近船舶自振周期或锚泊系统自振周期时,船舶运动量明显增大.物理模型所得到的试验数据更精准,但耗费的时间和费用较高,相对而言数值模拟所需要的成本更小[4].随着计算机水平的发展,学者们开始借助计算机仿真软件计算船舶运动响应,Kim等[5]借助WASIM软件对两艘船舶的运动响应进行求解,并与线性方法的计算结果进行对比;Feng等[6]通过分离入射波和散射波改进了传统完全非线性势流理论以提高计算效率,并采用这一方法对并列驳船间的水动力共振问题进行研究;Hannan等[7]基于完全非线性水波理论,借助数值模拟的方法研究了海上起重驳船的有效工作载荷和非线性运动特性;……
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