阻尼對(duì)斜浪中船舶參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)影響研究.pdf

1、近年來(lái)，船舶的參數(shù)橫搖預(yù)報(bào)成為了學(xué)界的一個(gè)熱門(mén)問(wèn)題。參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)主要發(fā)生在波浪遭遇頻率是船舶橫搖固有頻率的兩倍附近，可以看做是一種“共振”現(xiàn)象，因此阻尼對(duì)船舶參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)有著巨大的影響。
　　本文首先通過(guò)模型試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)公式和運(yùn)用CFD方法估算C11集裝箱船的橫搖阻尼系數(shù)?；谀Ｐ驮囼?yàn)得到的橫搖自由衰減曲線，分別通過(guò)能量法和數(shù)值方法進(jìn)行計(jì)算處理，得到立方阻尼系數(shù)和等效線性阻尼系數(shù);分別選用尼古拉耶夫公式和商業(yè)軟件Fluent估算，分

2、別得到線性經(jīng)驗(yàn)公式阻尼系數(shù)和CFD計(jì)算橫搖阻尼系數(shù)。
　　本文中，分別采用三自由度耦合運(yùn)動(dòng)方程組和AQWA軟件對(duì)規(guī)則斜浪中C11船的運(yùn)用響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬。通過(guò)對(duì)船舶施加不同阻尼預(yù)報(bào)方法得到的阻尼系數(shù)進(jìn)行數(shù)值仿真，將不同工況下C11集裝箱船穩(wěn)態(tài)橫搖角與模型試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析不同阻尼形式和不同阻尼數(shù)值對(duì)規(guī)則斜浪中船舶參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)的影響。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，不同阻尼形式和數(shù)值對(duì)船舶橫搖運(yùn)動(dòng)響應(yīng)影響很大;隨航速的變化的阻尼系數(shù)比不隨航

3、速變化的阻尼系數(shù)更貼近模型試驗(yàn)結(jié)果;非線性的阻尼系數(shù)比線性阻尼系數(shù)更貼近試驗(yàn)結(jié)果。幾種阻尼求解方法中，基于模型試驗(yàn)的立方阻尼形式能夠更好的描述船舶的橫搖阻尼;經(jīng)驗(yàn)公式和二維切片求解的阻尼系數(shù)只能反映船舶在靜水下運(yùn)動(dòng)的阻尼情況，在航速較大時(shí)與模型試驗(yàn)等效線性阻尼系數(shù)相比偏小。
　　在隨機(jī)波計(jì)算中，選用P-M譜進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)設(shè)計(jì)工況進(jìn)行數(shù)值模擬，探討了隨機(jī)波中船舶參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)的發(fā)生條件，其中條件之一是波浪遭遇周期是橫搖固有周期的兩倍，