船舶參數(shù)激盛-強(qiáng)迫激勵非線性運(yùn)動研究.pdf

1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文船舶參數(shù)激盛-強(qiáng)迫激勵非線性運(yùn)動研究姓名：田凱強(qiáng)申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：近海工程指導(dǎo)教師：唐友剛;董艷秋1999.5.1A B S T R A C TT h ep r e d i c t i o no f s h i pr o l l i n gr e s p o n s ea n d s h i pr o l l i n gc o n t r o lt h e o r yo fs h i pi nh i g hs

2、e a si st h ef o r w a r ds t u d yp r o j e c ti n s h i pe n g i n e e r i n g ．I ti s an e w s t u d y a r e ao fs h i pe n g i n e e r i n gt o a n a l y z es h i pr o l l r e s p o n s eb ym o d e mb i f u r c a t i

3、 o n a n dc h a o t i ct h e o r y ．P e o p l ea r ea l lf o c u s e d o nt h e s t u d yo f s h i pr o l l i n gw i t hp a r a m e t r i ce x c i t a t i o no n l y , b u t l C S S s t u d yo nt h e n o n l i n e a r o

4、s c i l l a t i o n o fs h i p w i t h b o t h p a r a m e t r i ce x c i t a t i o na n de x t e r n a le x c i t a t i o nh a sb e e n d o n e ．S o ，i ti s n e c e s s a r y t O s t u d yt h en o n l i n e a r r e s p

5、o n s e o f s h i pu n d e r p a r a m e t r i c —e x t e r n a le x c i t a t i o n ．P r i n c i p a lp a r a m e t r i cr e s o n a n c ei nb e a ma n d q u a r t e r i n g w a v e sw i t hp a r a m e t r i c —f o r c

6、e de x c i t a t i o nw a s s t u d i e dh e r e ，i n c l u d i n gr o l l i n gs t a b i l i t yo f s h i p ，s t a b l er e g i o n s ，c a p s i z i n gr e g i o n s ，b i f u r c a t i o n ，b i f u r c a t i o n r e g !

7、 o n sa n d t h eb e h a v i o ro fs h i p c h a o sm o t i o n ．T h es t a b l er e g i o n s a n d u n s t a b l er e g i o n si nt w o —d i m e n s i o n a lp a r a m e t e rs p a c ec o n s i s t i n go ft h ee n c o

8、 u n t e rf r e q u e n c ya n d p a r a m e t e re x c i t e dv a l u eW a sg i v e n ．T h ee f f e c t o f t h ep a r a m e t e ra n d e x t e r n a l e x c i t a t i o n o ns h i pr o l l i n gm o t i o ni sd i s c l

9、o s e d ．M a i n c o n c l u s i o n sa r ea sf o l l o w ：1 ．T h en o n l i n e a rf a c t o r so fs h i pr o i l i n ga n d t h em e r i t sa n dd e f e c t so fd i f f e r e n tn o n l i n e a rd a m p i n gm o d e la

10、 n dn o N i n e a r f i g h t i n g m o m e n tm o d e li s s u m m a r i z e d ．P a r a m e t r i c ．f o r c e de x c i t a t i o n n o n l i n e a r d i f f e r e n t i a le q u a t i o n i se s t a b l i s h e d ．2 ．T

11、 h ec o u p l e e f f e c tb e t w e e n r o l l i n g a n d h e a v e u n d e r l a r g e m o t i o nc o n d i t i o n w a sd i s c u s s e db yn u m e r i c a lc a l c u l a t i n g ，a n dw ef o u n d t h a tt h e c o

12、u p l ee f f e c tc a l ln o t b en e g l e c t e d u n d e r s u c h c o n d i t i o n ．3 ．T h e s e c o n d o r d e r p e r t u r b a t i o n s o l u t i o n o f t h e d i f f e r e n t i a l e q u a t i o n w a so b t

13、 a i n e db ym u l t i ．s c a l em e t h o d ．A f t e rs t u d y i n gt h es t a b i l i t y o ft r i v i a l a n dp e r i o ds o l u t i o no f p r i n c i p l ep a r a m e t r i c r e s o n a n c e w i t hF l o q u e t

14、t h e o r y , w e o b t a i n e dh i s t o r i cr e s p o n s e ，p h a s ed i a g r a ma n d b i f u r c a t i o nd i a g r a m ．J u m p i n gp h e n o m e n a la n dl o s i n gs t a b i l i t yo f s h i p m o t i o n w

15、e r e g i v e n b y t h e o r ya n a l y z i n ga n d n u m e r i c a lc a l c u l a t i n g ．4 ．，白es t a b i l i t yo f t r i v i a l a n d p e r i o ds o l u t i o nw a s a n a l y z e d w i t hd y n a m i c s t a b i

16、l i t ya n db i f u r c a t i o nt h e o r y ．n l ew h o l ep r o c e s s i n go fs h i pr o l l i n g o ff r o ms t e a d y —s t a t ep e r i o ds o l u t i o n t od o u b l e p e r i o d b i f u r c a t i o nr e s p o

17、n s e ，a n d f i n a l l yg r o w s t oc h a o sw a so b t a i n e dt h r o u g ht h ec a l c u l a t i o no fas h i pm o d e l ．T h e d o u b l ep e r i o db i f u r c a t i o n ，s a d d l e —n o d e b i f u r c a t i o

18、 n ，s y m m e t r y —b r e a k i n g b i f u r c a t i o n e t c w e r ef o u n d i n s h i pn o n l i n e a rr o l l i n gt h r o u g ht h ea n a l y s i so f b i f u r c a t i o n ．T h ec a l c u l a t e dr e s u l t s

19、s h o w st h a td o u b l ep e r i o d b i f u r c a t i o n l c a d s t oc h a o s c o n s e q u e n t i a l l y ' s a d d l e ．n o d eb i f u r c a t i o nc a n c a u s e l o s i n gs t a b i l i t y o f t r i v i

20、a la n d p e r i o ds o l u t i o na n d r e s u l t si nc h a o sm o t i o no fs h i p ．K e y w o r d s ：s h i p r o l l i n g ，p a r a m e t r i c —e x t e r n a le x c i t a t i o n ，r o l l i n gl o s i n gs t a b i