船舶迎浪航行时垂荡和纵摇运动数值预报开题报告
2021-03-11 00:01:17
1. 研究目的与意义(文献综述)
1、目的及意义
在海上航行的船舶,由于受到不同大小和方向的波浪的作用,像任何刚体一样,可以产生六个自由度的运动,在这些运动中又有单向运动和往复运动,如垂荡、纵摇、横摇、艏摇等各个不同角度的摇荡运动。其中,垂荡和纵摇作为船舶摇荡运动的重要组成部分,对船舶在波浪中的操纵性能和航行安全所带来的重要影响也是不言而喻的。剧烈的纵摇和垂荡对船舶产生一系列有害影响,甚至引起惨重后果。船舶在遭受波浪作用发生垂荡和纵摇运动时,通常会引发船舶航行阻力增加、船舶失速、船艏底部砰击、甲板上浪、螺旋桨出水等现象,给船舶在大海中的航行安全带来巨大威胁。纵摇和垂荡作为耐波性指标的重要组成部分,是船舶设计中进行耐波性衡准时需要考虑的最重要因素。设计船的耐波性与它的船型密切相关,因此在船体设计的初始阶段需要进行大量的方案比选,以针对特定的航行海域确定出耐波性较优的船型。通过物理模型试验的方法来进行耐波性数值预报成本高、效率低,因此在初步设计阶段一般不被采用。基于经验公式的耐波性估算方法虽然简单,但预报精度低,尤其对结构形式特殊的船型适用性差。
基于势流理论的预报方法可以在较短的时间内得到比较可靠的计算结果,但相关软件大部分都是基于船舶零航速的计算理论,而将这些软件应用于船舶有航速情况下的耐波性预报需要更多的验证。
2. 研究的基本内容与方案
1、基本内容
(1)针对数学船型wigley,基于势流理论建立船舶在波浪中运动的水动力计算模型;
(2)采用不同网格尺寸计算wigley船水动力,分析网格尺寸划分对计算效率和精度的影响。
3. 研究计划与安排
第1周:查找文献,阅读文献。
第2周:开始撰写开题报告。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 李积德, 船舶耐波性[m]. 哈尔滨工程大学出版社, 2007.
[2]李成成. 船舶在波浪中运动时域数值模拟研究[d].上海交通大学,2010.