船舶甲板上浪機(jī)理及其試驗(yàn)研究.pdf

1、從近海走向遠(yuǎn)洋,艦船要面對(duì)各種惡劣海況的考驗(yàn)。由風(fēng)暴誘發(fā)的惡劣海浪會(huì)引發(fā)艦船大幅非線性搖擺運(yùn)動(dòng)甚至引發(fā)甲板上浪,會(huì)對(duì)艦船結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的沖擊壓力。國(guó)內(nèi)對(duì)于甲板上浪沖擊的理論研究很少,對(duì)其沖擊過(guò)程發(fā)生、發(fā)展的機(jī)理尚未完全搞清楚,特別是對(duì)其沖擊壓力的預(yù)報(bào)方法尚屬空白。本文針對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)船模S-175進(jìn)行甲板上浪試驗(yàn),并通過(guò)試驗(yàn)對(duì)甲板上浪機(jī)理和上浪載荷預(yù)報(bào)方法進(jìn)行了研究。
　　 論文首先進(jìn)行了船模試驗(yàn),試驗(yàn)測(cè)量了包括縱搖和垂蕩運(yùn)動(dòng)在內(nèi)的船

2、舶運(yùn)動(dòng)參數(shù)、上浪高度、上浪對(duì)船舶甲板的沖擊載荷、垂直擋浪板受到的沖擊載荷等數(shù)據(jù)。試驗(yàn)通過(guò)改變浪高、波向、航速、船舶艏部外飄等方式來(lái)分析這些因素對(duì)船舶甲板上浪的影響;其次,對(duì)目前國(guó)際上普遍采用的預(yù)報(bào)甲板上浪沖擊載荷的經(jīng)驗(yàn)公式和理論模型進(jìn)行了驗(yàn)證,總結(jié)出預(yù)報(bào)船舶甲板上浪載荷的三步協(xié)調(diào)預(yù)報(bào)方法;然后,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比分析,總結(jié)了船舶甲板上浪機(jī)理以及甲板上浪的規(guī)律;最后,應(yīng)用預(yù)報(bào)船舶大幅運(yùn)動(dòng)的切片法軟件計(jì)算船舶運(yùn)動(dòng)和上浪高度,采用

3、經(jīng)驗(yàn)公式以及潰壩模型和洪水波模型預(yù)報(bào)甲板上浪載荷,并與試驗(yàn)值進(jìn)行了對(duì)比。
　　 結(jié)果表明導(dǎo)致船舶甲板上浪最主要的因素是船舶縱搖運(yùn)動(dòng)引發(fā)的船艏部的大幅俯仰運(yùn)動(dòng);有航速的情況下比零航速更容易發(fā)生上浪、波長(zhǎng)船長(zhǎng)比為l時(shí)上浪最嚴(yán)重甚至發(fā)生砰擊產(chǎn)生瞬時(shí)的巨大載荷、相同海況下迎浪比斜浪上浪更嚴(yán)重;增大船舶艏部外飄在低海情時(shí)可以有效的減輕甲板上浪,但是在較高海情下會(huì)增大上浪沖擊載荷;理論模型結(jié)合甲板上浪載荷計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)上浪載荷的預(yù)報(bào)對(duì)于水體