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波浪中过度加速度的非线性时域预报
被引量:
2
1
作者
卜淑霞
顾民
+1 位作者
鲁江
魏泽
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期377-387,共11页
国际海事组织(IMO)船舶设计建造分委会(SDC)第4次会议把过度加速度稳性直接评估的制定提上议程。然而,如何准确预报和评估波浪中的过度加速度依然是一个亟待解决的问题。文章针对此挑战,采用三维时域混合源法进行了波浪中过度加速度的...
国际海事组织(IMO)船舶设计建造分委会(SDC)第4次会议把过度加速度稳性直接评估的制定提上议程。然而,如何准确预报和评估波浪中的过度加速度依然是一个亟待解决的问题。文章针对此挑战,采用三维时域混合源法进行了波浪中过度加速度的直接预报和评估。首先,采用三维时域混合源法,建立了波浪中船舶大幅横摇运动和船体任意位置处横向加速度的非线性时域预报方法;其次,以4000TEU集装箱船为研究对象,开展规则波和不规则波中的大幅运动模型试验,对计算方法进行验证;然后,对比分析了3DOF(垂荡—纵摇—横摇)和4DOF(横荡—垂荡—纵摇—横摇)耦合数学模型的计算精度;最后,分析了船体横向加速度的影响因素。研究表明,考虑横荡影响的4DOF数学模型计算精度较高;数值计算结果和模型试验结果吻合良好,证明文中建立的非线性时域方法可有效预报波浪中的过度加速度,可用于IMO过度加速度衡准的制定,也可为船舶设计提供评估手段。此外,文中还研究了IMO薄弱性衡准草案中中国和德国联合提出的加速度简化计算方法的适用性,证明该简化计算方法具有一定的保守性,符合衡准的要求,可用于过度加速度薄弱性衡准计算。
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关键词
三维时域混合源法
第二代完整稳性
IMO
4自由度耦合方程
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职称材料
ONR内倾船波浪中复原力臂非线性现象试验和数值研究
2
作者
卜淑霞
张进丰
+2 位作者
黄苗苗
鲁江
顾民
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2021年第5期535-547,共13页
船舶波浪稳性中参数横摇和纯稳性丧失是与波浪复原力臂变化有关的失效模式,波浪中复原力臂的变化是影响这些失效模式预报精度的关键因素。本文以ONR内倾船型为研究对象,通过试验和数值方法研究了横摇复原力臂的变化。首先采用半拘束模型...
船舶波浪稳性中参数横摇和纯稳性丧失是与波浪复原力臂变化有关的失效模式,波浪中复原力臂的变化是影响这些失效模式预报精度的关键因素。本文以ONR内倾船型为研究对象,通过试验和数值方法研究了横摇复原力臂的变化。首先采用半拘束模型(垂荡、纵摇自由,固定横倾角)试验测量波浪中船模复原力的变化;其次采用三维时域混合源法建立波浪中复原力臂的数值计算方法,在常规Froude-Krylov力假设的基础上,进一步考虑辐射力和绕射力对横摇复原力的影响,并在速度势的计算中引入精确物面条件,沿瞬时湿表面积分计算动态辐射力和绕射力的成分;最后通过试验结果和数值计算结果的比较,以及复原力臂组成成分的分析、近似物面非线性条件和精确物面条件计算结果的对比等,详细分析了ONR内倾船型波浪中复原力臂的非线性现象。研究表明:顶浪中常规Froude-Krylov力假设不够完善,随着航速、波陡、横倾角度的增加,波浪中复原力臂的非线性现象十分明显,辐射力和绕射力对复原力臂的贡献是非线性现象的主要原因;基于精确物面条件计算动态辐射力和绕射力引起的复原力臂变化可以更好地反应复原力臂的非线性现象。
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关键词
横摇复原力臂变化
三维时域混合源法
精确物面
IMO第二代完整稳性衡准
下载PDF
职称材料
题名
波浪中过度加速度的非线性时域预报
被引量:
2
1
作者
卜淑霞
顾民
鲁江
魏泽
机构
中国船舶科学研究中心江苏省绿色船舶技术重点实验室
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期377-387,共11页
基金
([2016]26)第二代完整稳性衡准的应对和纯稳性丧失直接评估技术研究
([2017]614)二代完整稳性直接评估方法与实船操作指南研究
文摘
国际海事组织(IMO)船舶设计建造分委会(SDC)第4次会议把过度加速度稳性直接评估的制定提上议程。然而,如何准确预报和评估波浪中的过度加速度依然是一个亟待解决的问题。文章针对此挑战,采用三维时域混合源法进行了波浪中过度加速度的直接预报和评估。首先,采用三维时域混合源法,建立了波浪中船舶大幅横摇运动和船体任意位置处横向加速度的非线性时域预报方法;其次,以4000TEU集装箱船为研究对象,开展规则波和不规则波中的大幅运动模型试验,对计算方法进行验证;然后,对比分析了3DOF(垂荡—纵摇—横摇)和4DOF(横荡—垂荡—纵摇—横摇)耦合数学模型的计算精度;最后,分析了船体横向加速度的影响因素。研究表明,考虑横荡影响的4DOF数学模型计算精度较高;数值计算结果和模型试验结果吻合良好,证明文中建立的非线性时域方法可有效预报波浪中的过度加速度,可用于IMO过度加速度衡准的制定,也可为船舶设计提供评估手段。此外,文中还研究了IMO薄弱性衡准草案中中国和德国联合提出的加速度简化计算方法的适用性,证明该简化计算方法具有一定的保守性,符合衡准的要求,可用于过度加速度薄弱性衡准计算。
关键词
三维时域混合源法
第二代完整稳性
IMO
4自由度耦合方程
Keywords
three
dimensional
hybrid
time
domain
panel method
second
generation
intact
stability
IMO
4DOF
coupled
mathematical
model
分类号
U661.229 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
ONR内倾船波浪中复原力臂非线性现象试验和数值研究
2
作者
卜淑霞
张进丰
黄苗苗
鲁江
顾民
机构
中国船舶科学研究中心水动力学重点实验室
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2021年第5期535-547,共13页
基金
工信部高技术船舶项目([2017]614)
国家自然科学基金资助项目(52001285)。
文摘
船舶波浪稳性中参数横摇和纯稳性丧失是与波浪复原力臂变化有关的失效模式,波浪中复原力臂的变化是影响这些失效模式预报精度的关键因素。本文以ONR内倾船型为研究对象,通过试验和数值方法研究了横摇复原力臂的变化。首先采用半拘束模型(垂荡、纵摇自由,固定横倾角)试验测量波浪中船模复原力的变化;其次采用三维时域混合源法建立波浪中复原力臂的数值计算方法,在常规Froude-Krylov力假设的基础上,进一步考虑辐射力和绕射力对横摇复原力的影响,并在速度势的计算中引入精确物面条件,沿瞬时湿表面积分计算动态辐射力和绕射力的成分;最后通过试验结果和数值计算结果的比较,以及复原力臂组成成分的分析、近似物面非线性条件和精确物面条件计算结果的对比等,详细分析了ONR内倾船型波浪中复原力臂的非线性现象。研究表明:顶浪中常规Froude-Krylov力假设不够完善,随着航速、波陡、横倾角度的增加,波浪中复原力臂的非线性现象十分明显,辐射力和绕射力对复原力臂的贡献是非线性现象的主要原因;基于精确物面条件计算动态辐射力和绕射力引起的复原力臂变化可以更好地反应复原力臂的非线性现象。
关键词
横摇复原力臂变化
三维时域混合源法
精确物面
IMO第二代完整稳性衡准
Keywords
roll
restoring
arm
variation
three
dimensional
hybrid
time
domain
panel method
body
exact
boundary
condition
IMO
second
generation
intact
stability
分类号
U661.229 [交通运输工程—船舶及航道工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
波浪中过度加速度的非线性时域预报
卜淑霞
顾民
鲁江
魏泽
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2019
2
下载PDF
职称材料
2
ONR内倾船波浪中复原力臂非线性现象试验和数值研究
卜淑霞
张进丰
黄苗苗
鲁江
顾民
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2021
0
下载PDF
职称材料
已选择
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