船舶參數(shù)橫搖分析與抑制措施研究.pdf

1、船舶在水中航行時(shí)，不可避免的會(huì)受到風(fēng)浪流等外部參數(shù)激勵(lì)的共同作用，極易發(fā)生大角度橫搖的現(xiàn)象，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致船舶傾覆。本文主要是以Cll集裝箱船為研究對(duì)象，運(yùn)用非線性理論分析船舶在波浪中航行時(shí)發(fā)生的大角度參數(shù)橫搖現(xiàn)象。針對(duì)船舶發(fā)生的大角度參數(shù)橫搖現(xiàn)象，通過(guò)設(shè)計(jì)U型被動(dòng)式減搖水艙抑制參數(shù)橫搖現(xiàn)象。
　　本文主要研究的是船舶在縱浪中，在不同的波高和遭遇頻率情況下，船舶的橫搖運(yùn)動(dòng)情況。根據(jù)參數(shù)振動(dòng)的相關(guān)理論，在Mathieu方程的基礎(chǔ)上

2、，對(duì)船舶橫搖回復(fù)力項(xiàng)進(jìn)行非線性展開(kāi)，研究船舶橫搖運(yùn)動(dòng)。先對(duì)船舶的單自由度橫搖運(yùn)動(dòng)研究，在單自由度的基礎(chǔ)上，對(duì)船舶三自由度（垂蕩、橫搖、縱搖）耦合運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行研究，并對(duì)船舶三自由度運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬，然后與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，對(duì)船舶發(fā)生的大角度橫搖現(xiàn)象進(jìn)行分析。由于船舶發(fā)生參數(shù)橫搖屬于大角度橫搖，線性理論已不適用于計(jì)算船舶大傾角穩(wěn)性了，所以本文主要采用非線性理論。船舶在波浪中航行時(shí)，由于船舶與波浪相對(duì)位置的不斷變化，導(dǎo)致船舶瞬時(shí)濕表面積的不斷

3、變化，船舶的回復(fù)力也一直在不斷變化。本文中對(duì)船舶回復(fù)力項(xiàng)進(jìn)行三階泰勒展開(kāi)，將回復(fù)力項(xiàng)表示為橫搖角與時(shí)間的函數(shù)。通過(guò)查找相關(guān)文獻(xiàn)，求解得到相關(guān)水動(dòng)力系數(shù)的表達(dá)式。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式以及表達(dá)式，采用編程與軟件相結(jié)合的方法對(duì)相關(guān)水動(dòng)力系數(shù)的求解。求得相關(guān)的水動(dòng)力系數(shù)之后，將其帶入到三自由度耦合的運(yùn)動(dòng)方程中。根據(jù)耦合方程對(duì)三自由度運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬，然后與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較。
　　針對(duì)船舶在波浪中航行時(shí)發(fā)生的大角度橫搖現(xiàn)象，在船舶上安裝減搖水艙對(duì)船舶