船舶甲板上浪機(jī)理及其試驗研究.pdf

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

2、舶運動參數(shù)、上浪高度、上浪對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)。試驗通過改變浪高、波向、航速、船舶艏部外飄等方式來分析這些因素對船舶甲板上浪的影響;其次,對目前國際上普遍采用的預(yù)報甲板上浪沖擊載荷的經(jīng)驗公式和理論模型進(jìn)行了驗證,總結(jié)出預(yù)報船舶甲板上浪載荷的三步協(xié)調(diào)預(yù)報方法;然后,通過對實驗數(shù)據(jù)和試驗現(xiàn)象的對比分析,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)報船舶大幅運動的切片法軟件計算船舶運動和上浪高度,采用

3、經(jīng)驗公式以及潰壩模型和洪水波模型預(yù)報甲板上浪載荷,并與試驗值進(jìn)行了對比。
　　 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動引發(fā)的船艏部的大幅俯仰運動;有航速的情況下比零航速更容易發(fā)生上浪、波長船長比為l時上浪最嚴(yán)重甚至發(fā)生砰擊產(chǎn)生瞬時的巨大載荷、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可以有效的減輕甲板上浪,但是在較高海情下會增大上浪沖擊載荷;理論模型結(jié)合甲板上浪載荷計算經(jīng)驗公式對上浪載荷的預(yù)報對于水體