不规则波下船舶运动响应特征数值分析
2021-07-01杜一豪姜胜超顾丹丹米晓林
海洋工程 2021年3期
关键词:船舶
杜一豪,纪 翀,姜胜超,2,顾丹丹,米晓林
(1. 大连理工大学 船舶工程学院,辽宁 大连 116024;2. 大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁 大连 116024;3. 电磁散射重点实验室,上海 200438)
波浪是船舶在海上航行时经受的主要外部载荷,直接影响船舶与海洋结构物在海上的航行状态和工作性能。船舶在波浪中的运动响应一直是船舶水动力学和试验研究的热点问题。长时间以来,人们采用规则波对船舶耐波性问题进行研究,包括船舶水动力性能、波浪载荷和船舶运动响应等问题,并取得了比较完备的研究方法与大量的成果[1-4]。但是,船舶耐波性问题是动力学问题,将真实海况随机波浪简化为规则波的方法实际上是将具有一定频率分布的波浪谱简化为狄拉克函数谱,忽略了大量动力学影响。因此,使用不规则波理论来模拟,才能更为准确地描述出船舶在真实海况的运动响应情况。
目前,大多数研究采用长峰不规则波或短峰不规则波来模拟真实海况。Hua等[5]基于线性理论,采用长峰不规则波研究了船舶在不规则波中的强非线性横摇性能。Carrica等[6-7]使用CFD方法研究了黏性流中船舶在长峰不规则波作用下的运动响应。Luqueth等[8]将黏性流理论中SWENSE方法推广到不规则波6自由度舰船的仿真中。马洁等[9]采用ITTC单参数标准海浪谱模拟了不规则海浪作用下船舶线性横摇、纵摇运动, 讨论了不同船型和不同航态下船舶运动规律。吴乘胜等[10-11]基于黏性数值波浪水池技术对不规则波进行了模拟并研究了船舶顶浪航行的运动响应问题。……
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