一、基于二维半理论的垂向船舶运动和波浪载荷预报（论文文献综述）
周文俊[1]（2020）在《基于多域法的船舶时域非线性水动力分析及大幅运动预报》文中进行了进一步梳理波浪中航行船舶的水动力计算是船舶耐波性研究的基本内容,是进行船型设计和优化的重要基础。随着新型船舶种类的不断增加,性能指标的不断提升,对船舶水动力学研究的要求也不断提高。虽然计算机技术的发展使得计算流体力学（CFD）方法在船舶水动力学研究中逐渐增加,但是计算耗时长限制了其在这一领域的广泛使用。基于三维势流理论的数值方法依然是当前研究的主要手段。传统的线性、微幅、频域的计算模型越来越难满足研究及工程实际需求,新型的非线性、大幅、时域的计算模型成为研究的发展方向。目前,国内外学者在势流领域的研究中对船舶在线性波浪中微幅运动情形考虑较多,计算模型中非线性成分考虑较少,对于非线性波浪中大幅运动及相关物理现象的研究仍不够充分。基于传统势流方法的主流商用软件也大多存在这样的问题。所以,如何构建准确、高效、适用性广泛的水动力分析数值方法,是当前研究船舶耐波性的关键点,也是本论文的主要研究内容。航行船舶时域水动力计算问题主要采用边界元法结合格林第二定理进行求解。根据格林函数的不同,可以分为三类:Rankine面元法（亦称简单格林函数法）、时域自由面格林函数法和多域混合格林函数法（亦称多域法）。Rankine面元法中虽然格林函数形式简单,计算稳定,但网格离散量大,自由面需要数值截断并补充远方辐射条件;时域自由面格林函数法中虽然只需在物面划分网格布置源,但格林函数形式复杂,计算困难且耗时,且在近自由面处存在振荡发散的现象。多域混合格林函数法结合前两者的优点,采用假想垂直控制面分割计算域,内域采用Rankine面元法,外域采用时域自由面格林函数法,控制面保持速度势及其法向导数的连续,内外域联立求解。多域法在研究和实际应用中均有很大的发展潜力,代表了基于势流理论的数值实现的方向。经过研究和总结,当前基于多域法的研究存在以下问题:1)内域非线性成分考虑不够充分;2)外域时域自由面格林函数计算处理粗糙;3)入射波浪自身非线性考虑不足。本文将针对这三个问题,提出新型的多域法计算模型,研究航行船舶大幅非线性运动计算及相关应用问题。首先,论文中对多域法中内域部分进行改进,提出考虑入射波（Incident Wave）耦合项影响的新的多域法计算模型（MDHOBEM＿IW）。在此方法中,理论上,基于定常兴波、入射波速度势及其引起的波面抬升为零阶量,非定常扰动速度势及引起的波面抬升为一阶小量这一假设,重新推导了非线性自由面动力学边界条件、自由面运动学边界条件和物面边界条件,与控制方程共同组成了非线性边界条件下的定解问题。与传统多域法（MDHOBEM）相比,新的方法更多地考虑了入射波浪对辐射、绕射等问题的影响。数值上,结合高阶面元法,得到多域法的离散边界积分方程,求解后得到非定常扰动速度势及水动力,结合时域运动方程得出六自由度船体运动时历。以5艘具有不同外形特征的船型（Wigley III,S175,S60,KCS和50500T）为对象,计算了它们在波浪中运动响应并和试验进行了对比,验证了当前方法计算结果的收敛性、准确性。以C11船型为对象,用MDHOBEM＿IW研究了规则波和不规则波中的参数横摇现象,通过与仅考虑兴波影响的多域法（MDHOBEM）的计算结果对比,证明了当前模型在进行船舶航行于线性波浪中大幅运动预报的优势。其次,对于外域部分计算,论文提出一种垂向积分（Vertical Integral）形式的多域法（MDHOBEM＿VI）与内域并行地进行改进。此方法在求解控制面上格林函数的面元积分时,通过先进行空间垂向积分,得到新的面元积分格林函数的核函数,并推导了其满足的四阶常微分方程和初值条件。垂向积分形式的核函数在面元上积分计算的收敛性优于原始的点源形式的核函数,数值结果也表明垂向积分形式的格林函数面元积分的稳定性更好。此外,垂向积分方法也减少了外域记忆项的计算量,节省了计算时间,尤其是对长时间时域模拟提高较大。以3艘具有不同外形特征的船型（Wigley III,S175和50500T）为对象,研究了它们在波浪中的运动响应和阻力增加,发现MDHOBEM＿VI在保持计算精度的同时,提高了计算效率和稳定性。最后,在内、外域计算改进的基础上,论文提出一种基于高阶谱（Higher Order Spectrum,HOS）方法生成入射波浪的多域法（MDHOBEM＿HOS）。与先前研究相比,此方法不仅考虑了“船-波”相互作用,也考虑了波浪自身演化及其非线性,即“波-波”相互作用。通过数值模拟表明,与线性波浪场相比,HOS生成波浪的波场具有明显的非线性。以3艘具有不同外形特征的船型（S175,S60和某内倾船）为对象,采用MDHOBEM＿HOS方法计算非线性波浪中船舶运动响应时,能更好地捕捉非线性现象,在进行危险、极端工况中的运动（如参数横摇）预报时更具优势。综上所述,论文基于三维势流理论,从内域、外域和波浪激励三个层面对多域法进行改进,提出了不同层次的船舶水动力学数值计算模型,形成了一套系统、准确、稳定、高效、适用广泛的对船舶在波浪中运动及其应用进行研究分析的方法,具有重要的研究和工程实际价值。
戴佳莉[2]（2020）在《超宽双体船波浪载荷研究》文中认为随着人类对海洋的开发,海上作业形式日益复杂多样,作业对象也逐渐大型化,对多功能海洋工程船舶的设计要求也越来越高。大型多功能海洋工程双体船凭借甲板面积大、稳性好等优势,在多功能海洋工程船舶领域备受青睐。本文研究对象是一艘具有超宽片体间距的大型多功能海洋工程双体船,目前处于概念设计阶段,以建造成世界第一艘大吨位行走起重模式的双体船为目标,主要用于港口工程大型构件运输与安装、风电设备安装与拆除、辅助海上平台设施安装与拆除、海底管线弃置等。超宽双体船在设计、建造和调试涉及的多项关键技术在国内处于空白状态,设计思想独特,船型在国内外属首例。超宽双体船船长170m,船宽90m,片体间距达65m,与常规双体船相比具有超宽的片体间距,片体由连接桥连接,且靠近船尾处连接桥具有垂向贯穿的纵向大开口,行走式门吊系统起吊重物后沿着船体甲板上布置的铁轨行走,将起吊物运送至指定位置,特殊的作业模式和超宽的片体间距导致具有许多不同于其他双体船型的水动力性能及连接桥结构强度问题。而解决这类问题的前提是确定超宽双体船在不同海况及不同作业状态下的波浪载荷及连接桥外载荷分布特征及规律。为了保证超大型多功能海洋工程双体船在作业和航行过程中的安全性,本文基于三维势流理论,采用直接计算的方法,研究超宽双体船在多种航行状况和复杂的海浪情况下所受的波浪载荷及连接桥结构载荷情况。本文主要研究内容如下:（1）超宽双体船水动力性能分析:用频域分析的方法得到双体船运动响应及典型横剖面载荷响应曲线,用时域分析方法对船体在不同工况下的运动响应及横剖面载荷进行短期预报,分析得到载荷在不同工况下的变化规律。（2）超宽双体船作业工况下连接桥纵剖面载荷研究:利用频谱分析法分析在不同工况下连接桥纵剖面载荷与不同起吊状态、波浪参数之间的对应关系,研究得到初始起吊状态为连接桥受力最危险的作业工况。（3）超宽双体船载运航行工况下连接桥纵剖面载荷研究:利用频谱分析法研究载运航行工况下航速和波浪参数对连接桥纵剖面载荷的影响,斜浪是影响连接桥纵剖面载荷大小的主要浪向;随着波高的增加,连接桥纵剖面载荷增加;连接桥纵剖面载荷大小与航速呈正相关关系。
王晋楷[3]（2020）在《船舶垂荡纵摇运动评估程序开发及在船型优化上的应用》文中指出船舶水动力性能评估是船舶型线优化的重要环节,快速准确的评估手段是目前船型优化领域的一个重要课题。对于以耐波性能为目标的船体型线优化,一套快速计算船舶在波浪中各自由度运动的耐波性评估程序是进行船型优化的基础。目前,基于粘性流理论的计算船舶在波浪中运动的方法虽然可以较为准确的评估船舶的运动,但计算时间长,需要大量计算资源,从而导致船型优化周期十分冗长,同时对船体型线的变形容错率较低。因此,能够实现快速计算的基于势流理论的方法非常适用于船型优化中,而发展较为成熟的切片法可以进一步降低计算时间,同时可以得到较为满意的评估结果。本文基于切片理论,自主编写了一套计算船舶在规则波中以一定速度航行时的垂荡和纵摇运动的C语言程序。在计算船舶二维剖面水动力系数时,采用基于Lewis剖面方法的Tasai图谱,插值求解得到单位长度各剖面的附加质量和阻尼系数。根据切片法原理和公式求解船体垂荡纵摇及其耦合运动的水动力系数以及波浪力（矩）,代入垂荡纵摇运动微分方程组中,求解微分方程组特解,得到船舶在一定波浪条件下的垂荡纵摇运动幅值响应。为了验证本文自编程序的有效性,首先对数值船型Wigley和标准船模Series60在各遭遇频率下的水动力系数、波浪力（矩）以及垂荡纵摇运动进行求解。通过与试验结果对比,验证了程序计算船舶垂荡纵摇运动的快速性和有效性,可以进一步应用到船体型线优化中。随后,对标准船模KCS进行了以减小垂荡运动幅值为目标的船体型线优化设计,采用平移法对船体型线进行变形得到一系列样本船型,并利用本文自编程序进行垂荡运动求解,建立Kriging近似模型,利用遗传法进行最优船型求解,最后利用基于粘性流的naoe-FOAM-SJTU求解器对优化船型进行验证,结果表明本次优化设计降低了KCS在波浪中垂荡运动幅值,同时证明了本文程序可以应用到船舶型线优化中。
杨云涛[4]（2020）在《航行船舶运动的三维频域高阶面元法数值计算研究》文中认为航行船舶在波浪中水动力特性与运动性能的预报研究是船舶水动力学领域中一个经典的研究课题,对指导船体强度校核与结构设计,保证船舶正常运营和安全性具有重要的意义。近年来,得益于电子计算机和数值算法的快速发展,各种基于三维势流理论的数值方法逐渐被开发、应用于船舶与波浪相互作用问题的研究中。目前,对于无航速水动力问题,三维势流理论方法发展已经比较成熟。但是对于有航速船舶的水动力分析,现有的三维势流方法在计算稳定性和精度上仍然存在许多问题需要解决,工程上尚无一套成熟、可靠的商业软件可以使用。鉴于此,本文对有航速船舶水动力分析的三维频域势流方法进行了系统的研究,旨在为航行于波浪中船舶的水动力响应预报提供稳定、可靠和高效的数值手段。相比于时域方法,频域方法计算效率更高,并且计算结果可以直接应用于船体结构设计。基于移动脉动源格林函数的面元法是求解有航速船舶水动力问题的一种重要的频域势流方法。采用这一方法进行水动力计算时,影响计算精度的因素主要包括:离散物面的面元的数量和类型（平面或曲面）、面元上的源或偶极子强度分布规律（常值、线性或二次分布等）以及边界积分方程中影响系数（即与格林函数及其导数相关的面积分）计算的准确性等。以往,考虑到移动脉动源格林函数存在高频振荡的特性,有关移动脉动源法的研究大多采用常值面元对船体表面进行离散。该方法简单易于实现,但存在单元间变量不连续、难以获得精确的物面导数以及离散量大计算效率低等缺陷。鉴于此,本文采用了高阶面元法对航行船舶水动力问题进行了深入研究。针对高阶移动脉动源法中格林函数的计算、面积分在近自由面处不收敛等困难,依次展开分析,推导了一种半解析求积公式,从而避免了格林函数面积分计算的不稳定性,提高了计算精度。建立了全新的频域高阶混合格林函数法,避免了水线积分带来的困难,以此计算获得的不同船型在不同工况下的水动力和运动结果,较以往方法更为稳定准确。论文首先对基于高阶面元离散的高阶移动脉动源法进行了研究。通过将移动脉动源格林函数分成Rankine源部分GS和航速相关部分GF,并对这两个部分的空间分布特征以及面积分计算的数值特性进行分析发现:GS变化较为平缓,它的面积分很容易达到收敛;而GF沿水平方向（尤其是在场、源点接近自由时）变化剧烈,这使得采用传统的数值积分方法（如Gauss-Legendre求积公式）求解它的面积分时,很难获得准确的值。格林函数面积分计算的不准确性也进一步导致了高阶移动脉动源法在船舶水动力计算中的不稳定。为了解决这一问题,论文针对边界积分方程中与GF相关的面积分,提出并推导了一种新的半解析求积公式（在计算沿垂向的积分时仍采用数值方法,而在计算沿水平方向的积分时推导了解析的表达式）,并基于此建立了求解航行船舶水动力响应的半解析高阶移动源法。将半解析高阶移动源法应用于不同船型的水动力系数、波浪激励力以及运动响应的计算和分析,结果表明该方法较传统的基于数值求积公式的高阶移动脉动源法和常值元法明显更为稳定、准确。论文又进一步在频域内建立了混合格林函数法。该方法通过引入一个虚构的控制面将船体周围的流场分割为内域和外域,并分别在这两个区域采用Rankine源和移动脉动源格林函数构建积分方程耦合求解,从而兼具了移动脉动源法自动满足辐射条件和Rankine源法计算稳定并能处理各种形式自由面条件的优势。为了获得更为精确的水动力计算结果,本文建立的混合格林函数法在内域采用了考虑定常扰动势影响的自由面和物面条件。基于上述理论,自主开发了一套求解有航速船舶水动力响应的数值计算程序。通过对不同船型以不同航速迎浪航行时的水动力和运动响应进行计算和比较,证明混合方法计算稳定,并且可以采用相对较小的计算域和网格离散量获得比传统的只以单一格林函数为积分核的面元法更好的计算效果。在此基础上,论文进一步对不同浪向下船舶的六自由度运动和波浪增阻进行了预报研究。考虑到斜浪工况下船舶存在横摇运动,为了计及流体粘性对其的影响,在频域运动方程求解过程中引入了粘性横摇阻尼系数修正。在计算波浪增阻时,鉴于传统的远场公式由于无法考虑非线性因素影响,在短波时预报精度较差,本文采用了将远场公式和短波增阻半经验公式相结合的混合法。基于上述方法,对细长的S175和较为肥大的S-Cb84这两种存在大量试验数据的船舶以不同的遭遇浪向航行时的运动和波浪增阻进行计算,并与相应的试验数据进行对比。结果表明本文方法能够较好地预报船舶各个自由度的运动响应,并且在全频率范围内获得令人满意的波浪增阻结果。本文建立的频域势流方法有效地提高了有航速船舶水动力响应的预报精度、稳定性和效率,研究开发的三维频域高阶混合格林函数法计算程序,适用于不同船型不同工况下水动力和运动的计算,可直接应用于船体载荷、水弹性等分析。
杜亚震[5]（2019）在《沙漏型FPSO浮体垂荡和纵摇非线性运动特性研究》文中研究指明浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading unit,FPSO）是实施海洋油气开发生产作业的重要装备之一。类船型浮体和圆筒型浮体在恶劣海况下的固有缺陷,导致了传统的船型FPSO和近年来实现工程应用的新型的圆筒型FPSO在实际工程应用中的功能局限性。沙漏型浮体在恶劣海况下所固有的优异的水动力性能,使沙漏型FPSO具有干树采油的潜力,从而能够实现采油、生产、储卸一体化的FPSO装备,是高端海洋油气开发装备研究领域的重大突破。因此,沙漏型FPSO具有确切的工程应用前景和重要的学术研究价值。能够实现干树采油是沙漏型FPSO的核心优势,沙漏型浮体的垂荡运动性能和纵摇运动性能是实现干树采油的关键要素。因此,本文对影响沙漏型浮体垂荡和纵摇运动特性的因素进行深入研究,主要工作归纳如下:（1）沙漏型浮体的垂荡运动特性与浮体外形参数设计方法研究。首先,通过分析沙漏型浮体垂荡运动和波浪激励力幅值响应算子（Response Amplitude Operator,RAO）、辐射阻尼系数以及辐射波的波浪场等随频率的变化情况,发现沙漏型浮体垂荡运动存在wave-free现象,且当垂荡运动固有频率较小时,wave-free频率和垂荡固有频率接近。其次,借鉴二维切片法的思想,建立垂荡wave-free频率与浮体外形参数的关系模型。进一步,考虑一阶波浪载荷的非线性和二阶低频载荷对垂荡运动wave-free频率的影响,提出基于wave-free特性以优化浮体垂荡运动性能为目标的浮体外形参数设计方法。（2）沙漏型浮体非线性动力学响应分析方法与垂荡和纵摇非线性运动特性研究。首先,沙漏型浮体外扩倾斜的舷侧外形特点导致波浪作用下浮体瞬时湿表面变化显着,因而非线性傅汝德-克雷洛夫力（Froude-Krylov,FK）和静水力只能离散求解,无法给出解析表达式。为此基于将增量谐波平衡方法与离散傅里叶变换相结合的思路,同时对增量谐波平衡方法中的质量项和阻尼项进行改进,建立基于浮体瞬时湿表面变化和水动力记忆效应的沙漏型浮体非线性动力学响应分析方法,提高了计算效率。其次,沙漏型浮体垂荡和纵摇非线性运动特性研究结果表明:沙漏型浮体垂荡和纵摇单自由度运动均存在硬刚度非线性特性,垂荡与纵摇运动的相互耦合会使垂荡运动在受纵摇硬刚度特性影响的较小频率段出现复杂响应,纵摇运动则是在受垂荡硬刚度特性影响的较大频率段出现幅值显着增大的现象;在较大频率段,较大幅值的垂荡运动会引起纵摇幅值的明显增大,但此时的纵摇运动仍为周期-1运动,并不是纵摇参数失稳导致。此外,较小的上倾角不利于提高浮体的垂荡和纵摇运动性能。（3）沙漏型浮体垂直面内运动的二阶低频特性和统计方法研究。首先,通过分析沙漏型浮体垂直面内相对运动,发现其同时存在一阶波频响应和显着的二阶低频响应成分,传统的只考虑一阶波频力的瑞利分布模型无法正确地预报沙漏型浮体的甲板上浪统计特性。通过引入特征函数和累计矩母函数,建立考虑一阶波频响应和二阶低频响应的沙漏型浮体垂直面内运动统计特性分析方法,从而确立沙漏型浮体甲板上浪统计预报方法。其次,进一步的研究结果表明,相比于传统的海洋浮体,由于二阶低频响应因素的存在,沙漏型浮体垂直面内运动具有更加明显的非高斯特性。（4）基于上述研究结果,提出沙漏型FPSO浮体外形参数总体设计流程,并完成中国南海某海域百年一遇海况条件下,满足干树采油性能要求的沙漏型浮体外形选型设计。其中,建立了基于浮体FK力和静水力非线性以及二阶低频力的数值分析方法,利用该方法完成沙漏型FPSO浮体的水动力性能分析。分析结果表明,沙漏型浮体能够实现在南海某海域百年一遇海况下干树采油的应用,验证了本文建立的沙漏型FPSO浮体外形参数设计原则及分析流程的合理性和有效性。
李乐飞[6]（2019）在《基于数值水池的船舶波浪增阻及甲板上浪的数值模拟》文中认为船舶在波浪中航行时,往往会由于波浪增阻而引起失速,同时波浪还将导致船舶运动和甲板上浪现象。为了设计具有优良航行性能的船舶并在波浪中安全航行,必须对船舶在波浪中航行的增阻以及运动、甲板上浪等给出有效的预报。本文使用CFD软件包Fine/marine建立了三维数值水池,并进行网格收敛性验证;对三维浮体的甲板上浪和S175集装箱船的波浪增阻进行数值模拟验证;在此基础上,数值计算了14000TEU集装箱船在规则波与不规则波中的波浪增阻,并对不同工况的波形图进行了监测;最后模拟了14000TEU集装箱船在规则波与不规则波中的甲板上浪现象,并在船首,挡浪板,船尾等多处设置压力监测点,监测船体的受力,在波浪场设多个浪高仪监测波面变化。通过以上工作主要得到以下结论:（1）基于CFD软件建立数值波浪水池时,会出现波浪衰减和相位差等现象,在进行网格收敛性验证之后得到了比较稳定的波浪,为后续模拟工作奠定了基础。（2）在三维浮体甲板上浪和S175集装箱船的波浪增阻验证中,本文数值方法的计算结果与试验值吻合较好,验证了本文数值方法计算甲板上浪和波浪增阻的有效性。（3）通过分析14000TEU集装箱船在规则波中波浪增阻的数值结果,发现了航速与波长对增阻的影响规律。航速越高船行波传递越远、波峰越大、开尔文波系更明显;在波长λ/LPP=1.0附近垂荡运动响应变化明显,并且增阻系数最大,航速越大波浪增阻系数越大。在不规则波中,规则波运动响应RAO换算值与对应频率下的经过谱分析得到的不规则波运动响应值吻合较好;将Fine/marine模拟得到的不规则波增阻值与基于线性叠加原理积分得到的不规则波增阻值进行对比,发现航速较低时两者误差较小,航速高时两者误差变大。（4）通过分析14000TEU集装箱船在规则波中甲板上浪的数值结果,探索出甲板上浪机理。航速与波高越大,上浪越严重;船体的垂荡与纵摇运动对甲板上浪影响较大,不同波高与航速也会对上浪产生影响;船首甲板跟挡浪板会受到砰击压力,船尾所受压力变化较稳定,挡浪板根部中间位置所受砰击压力最大。在不规则波中,上浪的周期变长,并且随机性更大,砰击压力变化无规律,船尾压力变化也呈不规则变化。
何强[7]（2019）在《基于GN波浪理论的船舶大幅运动数值预报模型研究》文中研究表明随着我国航运业从近海走向远海,恶劣的海洋环境对船舶的动稳性带来新的挑战,有必要对恶劣海况中船舶的大幅非线性运动进行数值预报研究。波浪是船舶在海上航行时遭遇的主要环境载荷,波浪环境的准确模拟是船舶水动力分析和运动预报的基础。本文介绍一种全非线性波浪理论—GN波浪理论,并基于此建立了船舶升沉-横摇-纵摇三自由度耦合的弱非线性数值计算模型,其中入射波浪力和静水回复力按照非线性计算方法在水面以下瞬时湿表面上求解,辐射力和绕射力按照线性计算方法利用脉冲响应函数的方法进行计算,根据动量定理引入了船舶外飘砰击力载荷。论文对GN波浪模型的波浪场进行了验证,同时对GN波浪理论和线性波浪理论生成的不规则波浪进行统计分析,研究了两者之间的差别;其次论文中利用所建立的数学模型对高航速的S175集装箱船进行了规则波浪和不规则波浪中船舶数值模拟计算,并将结果与模型试验的结果进行比较;最后利用所建立的数学模型研究了 C11集装箱船在规则波和不规则波中迎浪航行时的参数横摇现象。试验表明高海况中不规则波浪的波面具有非线性,峰谷值的概率分布偏离瑞利分布,并体现出峰值大于谷值的特点。论文通过对不规则波浪数值模拟结果的统计分析发现,GN波浪理论表现出与试验结果一致的现象。论文中对于S175集装箱船高航速状态下的顶浪规则波浪与不规则波浪中运动的模拟结果与试验结果符合良好,船舶运动幅值大于线性波浪理论的结果。文中同样证明所建立的数学模型适用于解决船舶的参数横摇问题,规则波中基于GN波浪理论的船舶运动数值模拟得到的船舶稳定参数横摇角度与模型试验相差不大,不规则波浪中累积足够多的横摇时历可以得到一个代表船舶在不规则波浪中横摇运动的稳定的参数横摇有义幅值置信区间。
陈曦[8]（2018）在《航行船舶三维时域水动力分析的数值与应用研究》文中研究表明船舶航行的移动兴波和波浪中运动是船舶快速性与耐波性研究的基础,是船型设计和优化中的重要研究内容。当前,船舶水动力学与性能研究正处于从线性频域到非线性时域、从单一性能到综合航行性能的研究发展趋势之中。随计算机与计算技术的发展,计算流体动力学（CFD）越来越多地用于船舶航行兴波和与波浪运动模拟的研究,但CFD用于波浪相关的水动力问题分析计算的耗时特性清晰显现,很难满足工程设计中快速高效计算预报水动力性能的要求。因此,船舶与海洋工程设计前期常用的主流商用软件依然是基于势流理论开发的,如WAMIT、SESAM、AQWA和HYDROSTAR等。但商用软件也存在一些问题,它们大多基于线性频域理论,难以处理分析非线性问题,对有航速船舶水动力分析与性能预报相对较弱,还不够完善或完备。因此,论文就航行船舶的移动兴波与波浪中运动问题展开时域水动力分析研究,并试图将两者相结合,开发时域水动力分析数值程序,期望通过船舶线性和非线性移动兴波、波浪中时域运动、水动力载荷和二阶波浪力等的计算研究,对传统的船舶水动力数值方法提出改进,提高有航速船舶时域水动力分析的数值精度和稳定性,拓宽势流理论方法在船舶性能预报上的应用。基于势流理论的数值计算通常采用格林函数法,自由面格林函数法发展较早,但其在近自由面处高频振荡,应用于船舶航行问题的计算较困难,船型外飘较大时易发散;简单格林函数（Rankine源）法面元离散量虽大,计算却无条件稳定。当前多线程算法已被广泛应用于各类数值计算中,因此论文研究采用了Rankine面元法并结合多线程并行计算技术以提高计算效率。此外,在有航速时域运动研究中,论文结合了移动兴波和波浪中时域非线性运动,采用的Rankine面元法也较为方便地计入了移动兴波对运动的影响,克服了自由面格林函数法基于Neumann-Kelvin线性化自由面条件推导不能准确考虑航速效应的局限,更准确地考虑航速效应,提高船体时域运动和受力的计算精度。简单格林函数法理论上需要对无穷大自由面离散,论文还建立了求解船舶非线性时域运动的多域高阶边界元,内域采用简单格林函数法且保留时域非线性自由面条件,通过过渡函数的引入,外域可直接应用自由面时域格林函数法。这样不仅辐射条件得到了自动满足,内域自由面范围变小,网格离散量大幅减少且计算稳定。论文研究首先针对移动兴波开展。为提高计算精度、效率和稳定性,本文研究对常用的数值方法进行了如下改进:在非线性计算中采用一种联合的完全非线性自由面条件,不同于非线性Dawson法,在每一迭代步均保留了所有的非线性项;通过非线性迭代来确定船体在瞬时湿表面下的真实平衡位置,以准确预报航行姿态,并在阻力计算中计入姿态影响;采用高阶面元法（HOBEM）离散求边界积分方程,并开展并行计算。对七种船型的移动兴波进行系统研究,详细讨论不同船型兴波的物理特性、姿态对阻力的影响等,并开展线性和非线性兴波的对比分析。推导有航速船舶与波浪相互作用的速度势初边值问题,计入了移动兴波的影响,更为准确地考虑了航速效应对船舶运动的影响。基于Rankine源高阶面元法开发船舶在波浪中时域运动的数值计算程序,对四种船型在不同航速、不同频率下的运动和水动力载荷进行计算并验证了理论方法和数值程序的准确性。数值结果表明本文计入移动兴波影响的数值方法的计算精度明显高于以往研究常用的NeumannKelvin线性化方法,与叠模流线性化法相比显着改善了实船在中高航速、以及肥大船的运动计算精度。论文开发的多域高阶边界元法数值计算程序首次在内域采用移动兴波线性化的边界条件,同时在时域运动计算中还考虑了物面瞬时湿表面变化引起的非线性入射波浪力和非线性回复力的影响。对四种船型的数值研究表明,多域高阶边界元法比传统面元法更准确,该方法能够将内域控制在很小的范围内,比简单格林函数法降低了40%以上的离散量。基于上述理论方法进一步开展了船舶航行时时域二阶波浪力和波阻增加、相邻浮体水动力干扰的研究。基于摄动理论推导了有航速船舶时域二阶波浪力的近场压力积分公式,给出了不同成分二阶力的表达和物理含义,对比分析了各成分,结果表明一阶力、一阶运动、一阶速度和波高之间的耦合项是二阶力的主要贡献。推导了波阻增加的三维辐射能量法基于时域结果的表达,并以多种船型为例,将本文近场法和辐射能量法以及其他数值方法开展对比研究,数值结果证明本文波阻增加计算方法精度高,辐射能量法计算更稳定,适合工程实用。论文同时对波浪中零航速的简化LNG-FPSO相互作用模型以及并列航行的两船相邻补给作业开展时域计算研究,详细分析了相邻两船的水动力系数、波浪载荷和运动响应特性及运动随航速和侧向间距的变化,与相关试验结果吻合良好。综上所述,本论文提出的方法有效地提高了有航速船舶时域水动力分析的数值精度和稳定性。论文较多地考虑了边界变化、流动耦合和波浪力等不同非线性因素的影响,弥补了国内相关研究的不足。论文研究工作对于航行船舶综合水动力性能分析具有非常重要的理论意义和工程实用价值。
唐浩云[9]（2018）在《三体船三维时域波浪载荷计算方法研究及其应用》文中研究说明三体船因其优良的快速性、宽敞的甲板平台、较好的稳性和耐波性等诸多优点,近年来受到人们的关注,已逐渐成为当今国际造船业竞相开发的高性能船型。而三体船独特的船型特征在带来便利的同时,也提高了三体船设计开发的难度。由于三体船结构重量占整船重量的比例较大,其结构设计将直接影响到其船型优势的发挥。为了能够保障三体船良好的性能,在结构设计中往往需要借助设计载荷和结构强度直接计算等方法来辅助三体船的结构详细设计。而船体设计载荷和结构强度计算都是以波浪载荷预报为基础建立起来的。目前在工程上应用较为广泛的二维切片法和三维频域波浪载荷计算方法由于其高频低速假定,难以充分考虑航速效应对于三体船运动和波浪载荷的影响。而现有的三体船入级规范对于片体位于艉部的高速三体船的载荷设计和结构校核也具有一定的局限性。因此,急需一种针对于高速三体船的载荷预报方法和与之相配套的结构评估手段,来满足高速三体船载荷设计和结构优化的需要。以此为出发点,本文对三体船的波浪载荷预报开展了一系列的研究工作,并给出载荷预报方法在三体船设计载荷和结构强度评估方面的应用,建立了三体船载荷预报与结构强度评估体系,为后续我国三体船的结构设计和船型开发提供技术支撑。论文主要内容如下:1)为了观察三体船运动和载荷特征并为后续的载荷预报提供有效性验证依据,设计并实施了三体船分段模型自航试验。通过规则波试验,分析了三体船运动、剖面载荷以及其高低频成分随波高、航速和波长等环境参数的变化规律。并在斜浪不规则波试验的基础上,进一步分析了浪向对于三体船运动和载荷的影响。在测量船体剖面载荷的同时,对于船体艏部和连接桥处的砰击压力也进行了同步测量,分析了船体艏部砰击和连接桥砰击的时域特点。通过统计各个砰击压力监测点的平均峰值,给出了砰击压力随船长和型深的变化规律。2)基于时域Rankine源法,本文给出了三体船运动和载荷预报的方法。在求解三体船时域运动微分方程的过程中,根据三体船的结构特点加入了主体艏部、片体艏部和连接桥湿甲板等非线性瞬态砰击载荷,同时计及船体瞬时物面变化的影响,形成了三体船三维时域非线性运动和载荷预报方法。并在此基础上,进一步考虑了主片体干扰兴波对于砰击载荷的影响。为了能够更加真实地反映船体在实际海浪中的运动和载荷,本文开展了不规则波的数值模拟研究,建立了不规则波下三体船运动和载荷预报方法,并实现了船体剖面载荷的时域计算。同时,为了准确快速地获得载荷预报所需的水动力网格,本文结合B-spline曲面和无限插值算法,给出了三体船水动力网格自主划分的方法。最后,通过对比理论预报值和模型试验值,验证了时域Rankine源载荷预报方法的有效性。3)结合Rankine源和时域自由面Green函数,建立了以时域匹配法为基础的三体船运动和载荷计算模型。通过将三体船周边流场分成内外域两部分,在内域采用Rankine源作为积分内核来求解速度势,在外部流体域应用时域Green函数求解边界积分方程,从而快速有效地模拟三体船在波浪中航行的运动和载荷状态。在三体船的运动方程求解中,同样考虑了三体船的瞬态砰击载荷和船体瞬时物面变化的影响,形成了基于时域匹配法的三体船非线性运动和载荷预报方法。同时,为了提高时域自由面Green函数计算的效率,本文结合精细时程积分算法和制表插值法,给出了时域格林函数波动项的快速求解算法。最后,通过将时域匹配法的预报值与模型试验值、频域Green函数理论预报值以及时域Rankine源法理论预报值相对比,验证了基于时域匹配法的三体船载荷预报方法的有效性,并分析了现有载荷预报方法各自的特点和适用范围。4)本文给出了三体船时域载荷预报在三体船设计载荷和结构强度评估方面的相关应用。基于时域载荷预报建立了三体船设计载荷的计算方法,并与三体船规范获得的设计载荷相对比,说明了三体船设计载荷计算方法的特点和适用范围。同时,采用设计波法实现了三体船结构强度的直接计算,给出了三体船总纵强度评估、屈服强度评估、屈曲强度评估以及疲劳强度评估的具体实施途径。通过与频域载荷预报方法的强度评估结果相对比,分析了不同载荷预报方法对于结构强度评估的影响。最后,将三体船时域载荷预报与结构强度评估方法相结合,形成了完整的三体船载荷预报与结构强度评估体系。
黄强[10]（2018）在《弹振载荷作用下超大型集装箱船的结构动力响应分析》文中研究指明随着船舶朝着大型化的发展,在船舶波浪载荷预报中基于刚体理论的研究方法,以及在结构强度评估中基于准静态的方法已经越来越不能满足计算要求。对于大型船舶波浪载荷的预报则出现了基于水弹性理论的计算方法,在结构强度评估中则越来越多的采用动力分析方法。然而目前其发展的还不够完善,对于基于水弹性理论的波浪载荷预报方法,目前计算精度较高的分为三维线性频域和三维非线性时域预报方法,然而在这两种方法各有优劣及其差异性。对于结构强度评估则首先需要计算得到结构的应力应变响应,对于超大型船舶来说由结构的弹性效应引起的响应量级可与波频结果相当。目前国内外对弹振载荷作用下的船体结构动力响应研究很少,而对于超大型船舶来说有必要对全船结构的弹振响应计算方法进行研究。本文具体研究内容如下:（1）基于对船舶波浪载荷频域和时域水弹性计算方法的研究,本文利用两种不同计算方法分别对四条样本船进行波浪载荷计算,将时域和频域的垂向弯矩与运动结果分别进行对比分析,对两种计算方法的差异性进行研究。（2）根据本文提出的船舶结构动力响应分析方法,首先对结构外载荷和变形条件进行求解。本文分别基于船舶波浪载荷频域和时域水弹性理论对船体结构弹性变形计算方法进行了研究分析,并以21000TEU箱超大型集装箱船为例,分别计算了船体某些位置处的变形结果,并将频域结果与时域结果进行了对比。最后对结构动力响应分析时施加的结构载荷进行了分析研究,给出了频率与时域载荷的计算方法。（3）由于软件及计算机的计算能力限制,目前对于全船详细模型进行动力响应分析是个难题,因此在计算模型建立时有必要采用一定的简化处理。本文提出了局部模型和混合模型两种简化模型来进行计算,为了对弹振载荷作用下的不同结构模型的动力响应结果进行研究,本文以一根三维梁为研究对象,分别建立其局部、混合和完整模型,并分别计算求解三种模型的单位波幅下结构的频域和时域动力响应。通过将三种结果进行对比,对本文提出的弹振载荷作用下的结构动力响应预报方法进行验证,并从混合模型和局部模型中确定了混合模型具有与完整模型一样的振动特性。最后给出了混合模型和完整模型在不规则波下的结构动力总响应,并从中提出了由弹振现象所产生的高频响应。（4）根据本文确定的最优建模原则,对21000箱超大型集装箱船进行建模,之后通过结构外载荷及变形条件的求解方法计算出结构施加的外力及边界条件。由于超大型集装箱船甲板大开口的特点,本文在计算其结构动力响应时除了计算垂向弯曲外还考虑了结构的水平弯曲和扭转影响。最后通过计算求解分别得到了结构的频率动力响应和时域动力响应结果,并分别对其进行了分析。
二、基于二维半理论的垂向船舶运动和波浪载荷预报（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于二维半理论的垂向船舶运动和波浪载荷预报（论文提纲范文）
（1）基于多域法的船舶时域非线性水动力分析及大幅运动预报（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 切片法 |
| 1.2.2 三维Rankine面元法 |
| 1.2.3 三维自由面格林函数法 |
| 1.2.4 三维多域法 |
| 1.3 本文主要研究工作和创新点 |
| 1.3.1 本文主要工作 |
| 1.3.2 本文创新点 |
| 第2章 三维时域非线性水动力分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 坐标系及运动物理量 |
| 2.3 空间变量离散的高阶面元法 |
| 2.4 初边值问题 |
| 2.4.1 初边值问题的一般表达 |
| 2.4.2 定常兴波势的边值问题 |
| 2.4.3 非定常扰动势的初边值问题 |
| 2.5 基于边界元法的初边值问题求解 |
| 2.5.1 Rankine面元法 |
| 2.5.2 自由面格林函数法 |
| 2.5.3 多域法 |
| 2.6 多域法的水动力表达 |
| 2.7 数值计算结果及分析 |
| 2.7.1 基本势(?)_f的分布及过渡 |
| 2.7.2 m项分布 |
| 2.7.3 扰动势及其引起波高分布 |
| 2.7.4 水动压力分布 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 基于多域法的船舶在线性规则/不规则波中大幅运动预报 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 船舶在波浪中时域运动方程 |
| 3.2.1 运动方程推导 |
| 3.2.2 线性不规则波的生成 |
| 3.2.3 横摇阻尼计算 |
| 3.2.4 时域运动计算流程图 |
| 3.3 规则波中运动计算 |
| 3.3.1 收敛性验证 |
| 3.3.2 运动RAO验证 |
| 3.3.3 波浪幅值对两种方法的影响 |
| 3.4 线性规则波中大幅运动计算 |
| 3.5 线性不规则波中大幅运动计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于垂向积分形式时域格林函数的多域法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 垂向控制面上格林函数面元积分 |
| 4.3 垂向积分法的核函数 |
| 4.3.1 垂向积分法核函数的表达 |
| 4.3.2 垂向积分法核函数的求解 |
| 4.3.3 垂向积分法核函数的分布 |
| 4.4 垂向积分法精度验证 |
| 4.4.1 (?)在垂向线段上积分 |
| 4.4.2 (?)/(?)n在垂向面元上积分 |
| 4.5 垂向积分多域法的应用 |
| 4.5.1 二阶力的表达 |
| 4.5.2 Wigley III运动响应及波浪增阻 |
| 4.5.3 S175 运动响应及波浪增阻 |
| 4.5.4 50500T波浪增阻 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于高阶谱方法生成非线性入射波的多域法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高阶谱方法理论简介 |
| 5.2.1 描述波浪的初边值问题 |
| 5.2.2 高阶展开形式下的速度势函数 |
| 5.2.3 各阶次速度势边值问题的谱方法求解 |
| 5.2.4 特征函数的选取 |
| 5.2.5 数值实现流程 |
| 5.3 基于高阶谱方法的波浪生成 |
| 5.3.1 波场初始化 |
| 5.3.2 松弛过渡时间段 |
| 5.3.3 非线性波浪场生成 |
| 5.4 高阶谱方法生成的非线性波浪中船舶运动计算 |
| 5.4.1 耦合计算流程 |
| 5.4.2 线性波浪中的验证 |
| 5.4.3 非线性波浪中的计算 |
| 5.5 非线性波浪中参数横摇运动计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表或录用的论文 |
（2）超宽双体船波浪载荷研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多功能海洋工程船发展现状 |
| 1.2.2 波浪载荷的研究现状 |
| 1.2.3 双体船波浪载荷研究现状 |
| 1.3 本文研究对象 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 水动力的计算理论基础 |
| 2.1 三维势流理论 |
| 2.2 源汇分布法 |
| 2.3 时域响应方程 |
| 2.4 频域谱分析法 |
| 2.5 波浪载荷 |
| 2.6 波浪载荷短期预报 |
| 2.7 双船体剖面载荷 |
| 2.7.1 双体船横剖面载荷 |
| 2.7.2 双体船连接桥纵剖面载荷 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 双体船运动响应及载荷预报 |
| 3.1 双体船水动力计算模型及参数 |
| 3.2 船体运动及横剖面载荷响应分析 |
| 3.2.1 运动频率响应 |
| 3.2.2 典型横剖面载荷响应 |
| 3.3 船体运动响应及横剖面载荷预报 |
| 3.3.1 计算海况 |
| 3.3.2 运动响应极值预报 |
| 3.3.3 横剖面载荷极值预报 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双体船作业工况下连接桥纵剖面载荷研究 |
| 4.1 计算海况 |
| 4.2 不同海况对双体船连接桥纵剖面载荷的影响 |
| 4.2.1 初始起吊状态 |
| 4.2.2 起吊结束状态 |
| 4.3 起吊作业对双体船连接桥纵剖面载荷的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双体船载运航行工况下连接桥纵剖面载荷研究 |
| 5.1 计算海况 |
| 5.2 波浪参数对双体船连接桥纵剖面载荷的影响 |
| 5.3 航速对双体船连接桥纵剖面载荷的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 主要的工作与结论 |
| 6.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（3）船舶垂荡纵摇运动评估程序开发及在船型优化上的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 国内外相关研究与进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 船舶在波浪中垂荡纵摇运动分析 |
| 2.1 船舶在波浪中运动概述 |
| 2.2 基于线性势流理论的切片法 |
| 2.2.1 切片法的基本假设 |
| 2.2.2 入射波及遭遇频率 |
| 2.2.3 船体运动方程 |
| 2.2.4 船体切片的运动分析 |
| 2.2.5 船体切片的流体载荷分析 |
| 2.2.6 船舶在波浪中运动的微分方程 |
| 2.3 二维水动力系数的计算 |
| 2.3.1 二维辐射问题 |
| 2.3.2 二维振荡流场的多级展开 |
| 2.3.3 多参数剖面保角变换形式 |
| 2.3.4 奇点势的求解 |
| 2.3.5 振荡流场速度势表达式 |
| 2.3.6 Tasai图谱 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 船舶纵向运动评估程序实现 |
| 3.1 程序流程图 |
| 3.2 Tasai图谱插值 |
| 3.2.1 剖面形状计算 |
| 3.2.2 三次样条插值方法 |
| 3.2.3 追赶法求解插值方程组 |
| 3.2.4 Tasai图谱插值结果 |
| 3.3 纵向运动微分方程求解 |
| 3.3.1 船体水动力系数求解 |
| 3.3.2 波浪扰动力(矩)求解 |
| 3.3.3 纵向运动幅值响应求解 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 船舶在规则波中纵向运动评估 |
| 4.1 Wigley船型验证计算 |
| 4.1.1 Wigley船体参数及工况设置 |
| 4.1.2 Wigley剖面水动力系数计算 |
| 4.1.3 Wigley纵向运动水动力系数计算 |
| 4.1.4 Wigley纵向运动求解 |
| 4.2 Series60 船型验证计算 |
| 4.2.1 Series60 船模参数及工况设置 |
| 4.2.2 Series60 剖面水动力系数计算结果 |
| 4.2.3 Series60 纵向运动水动力系数计算 |
| 4.2.4 Series60 纵向运动求解 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 KCS纵向运动评估及船型优化设计 |
| 5.1 优化对象及工况设置 |
| 5.2 KCS纵向运动计算 |
| 5.2.1 KCS剖面水动力系数计算 |
| 5.2.2 KCS 船模纵向运动水动力系数 |
| 5.2.3 KCS纵向运动求解 |
| 5.3 KCS垂荡运动优化设计 |
| 5.3.1 目标函数及约束条件 |
| 5.3.2 船体变形方法 |
| 5.3.3 优化策略 |
| 5.4 优化设计结果及验证 |
| 5.4.1 优化结果 |
| 5.4.2 优化结果验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（4）航行船舶运动的三维频域高阶面元法数值计算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 船舶在波浪中水动力响应的研究综述 |
| 1.2.1 基于势流理论的方法 |
| 1.2.1.1 切片理论方法 |
| 1.2.1.2 三维势流方法 |
| 1.2.1.3 高阶边界元法 |
| 1.2.2 CFD方法 |
| 1.3 本文的主要工作和创新点 |
| 1.3.1 本文主要工作 |
| 1.3.2 本文主要创新点 |
| 第二章 有航速船舶水动力分析的频域势流理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流场控制方程 |
| 2.2.1 坐标系的选取 |
| 2.2.2 参考坐标系下的速度势满足的基本方程 |
| 2.3 辐射和绕射问题的线性边界条件 |
| 2.3.1 自由面边界条件 |
| 2.3.2 物面边界条件 |
| 2.3.3 水底及辐射边界条件 |
| 2.4 格林函数法的基本原理 |
| 2.5 非定常流体作用力及船体摇荡运动位移计算 |
| 2.5.1 船舶在波浪中运动的受力分析 |
| 2.5.2 Froude-Krylov力和波浪绕射力 |
| 2.5.3 辐射力 |
| 2.5.4 静恢复力 |
| 2.5.5 横摇粘性力 |
| 2.5.6 频域运动方程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 高阶移动脉动源法及其在水动力计算中的稳定性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 移动脉动源格林函数的积分表达式 |
| 3.2.1 Fourier双重积分表达式 |
| 3.2.2 Havelock型单积分表达式 |
| 3.3 求解边界积分方程的高阶面元法 |
| 3.3.1 基于移动脉动源格林函数的边界积分方程 |
| 3.3.2 采用高阶单元离散边界积分方程 |
| 3.3.3 流体作用力中偏导数项计算 |
| 3.4 高阶移动脉动源法在水动力计算中的稳定性 |
| 3.4.1 格林函数的分布特征 |
| 3.4.2 格林函数面元积分计算的稳定性 |
| 3.4.3 在水动力计算中的稳定性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 船舶水动力计算的半解析高阶移动脉动源法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算面元积分的半解析高阶方法 |
| 4.2.1 局部坐标系及坐标变换 |
| 4.2.2 影响系数航速相关部分的半解析公式 |
| 4.2.3 水平线段积分的解析表达式推导 |
| 4.3 奇异性分析 |
| 4.3.1 积分线段上的间断点 |
| 4.3.2 与k_m相关的奇异项 |
| 4.3.3 C_n和C_τ的奇异性 |
| 4.4 数值实现 |
| 4.5 半解析求积公式的收敛性和计算精度 |
| 4.5.1 收敛性分析 |
| 4.5.2 计算精度验证 |
| 4.6 在水动力计算中的应用 |
| 4.6.1 水动力系数和波浪激励力 |
| 4.6.2 波浪中的运动响应 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 船舶水动力计算的混合格林函数法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数学模型 |
| 5.2.1 流域分割 |
| 5.2.2 控制方程及边界条件 |
| 5.3 频域混合格林函数法的数值实现 |
| 5.3.1 混合边界积分方程 |
| 5.3.2 影响系数的计算 |
| 5.3.3 物面条件中m项的求解 |
| 5.3.4 自由面条件中二阶导数的处理 |
| 5.3.5 计算流程 |
| 5.4 收敛性分析 |
| 5.4.1 内域自由面的范围和网格密度 |
| 5.4.2 控制面的深度和网格密度 |
| 5.5 波浪中运动响应计算 |
| 5.5.1 修改的Wigley |
| 5.5.2 S175 |
| 5.5.3 S-Cb84 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 不同浪向下船舶六自由度运动与波浪增阻 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 船舶在斜浪中的运动 |
| 6.2.1 横摇阻尼的计算方法 |
| 6.2.2 六自由度运动响应计算 |
| 6.3 波浪中的阻力增加 |
| 6.3.1 波浪增阻的计算方法 |
| 6.3.2 迎浪中的波浪增阻 |
| 6.3.3 斜浪中的波浪增阻 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表或录用的论文 |
（5）沙漏型FPSO浮体垂荡和纵摇非线性运动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 海洋浮体非线性波浪载荷和运动响应研究现状 |
| 1.2.1 二维切片法 |
| 1.2.2 三维势流理论 |
| 1.2.3 非线性动力学响应 |
| 1.2.4 二阶波浪载荷 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 2 基于垂荡wave-free特性的沙漏型FPSO下浮体外形设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 沙漏型浮体垂荡运动的wave-free特性 |
| 2.2.1 沙漏型浮体垂荡运动水动力系数特点 |
| 2.2.2 沙漏型浮体垂荡运动wave-free特性与垂荡运动RAO的关系 |
| 2.3 借鉴切片理论的沙漏型浮体垂荡运动wave-free频率推导 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 沙漏型FPSO浮体垂荡和纵摇非线性动力学响应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 沙漏型浮体垂荡单自由度非线性运动特性分析 |
| 3.2.1 沙漏型浮体垂荡运动非线性方程 |
| 3.2.2 考虑瞬时湿表面变化的IHBM改进 |
| 3.2.3 考虑流体运动记忆效应的IHBM改进 |
| 3.2.4 沙漏型浮体垂荡运动非线性动力学特性分析 |
| 3.3 沙漏型浮体垂荡和纵摇耦合非线性特性分析 |
| 3.3.1 沙漏型浮体垂荡和纵摇耦合运动方程 |
| 3.3.2 基于IHBM的垂荡和纵摇非线性运动特性分析 |
| 3.3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 沙漏型FPSO浮体垂荡和纵摇二阶低频运动特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于线性理论的沙漏型浮体甲板上浪统计特性研究 |
| 4.2.1 预报方法概述 |
| 4.2.2 研究对象和环境参数 |
| 4.2.3 结果分析 |
| 4.3 联合一阶波频和二阶低频运动响应的沙漏型浮体甲板上浪统计方法 |
| 4.3.1 基于Volterra级数模型的一阶和二阶波浪力表达 |
| 4.3.2 一阶波频和二阶低频联合运动响应 |
| 4.3.3 联合一阶波频和二阶低频响应的统计分析 |
| 4.3.4 沙漏型浮体甲板上浪统计特性研究 |
| 4.4 二阶低频特性对垂荡wave-free设计准则的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 沙漏型FPSO浮体工程应用设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 沙漏型FPSO浮体外形参数总体设计流程 |
| 5.2.1 基于垂荡运动wave-free特性的设计原则 |
| 5.2.2 考虑非线性FK力和静水力以及二阶低频力的数值模拟方法 |
| 5.2.3 总体设计流程 |
| 5.3 沙漏型浮体主要功能参数 |
| 5.4 中国南海设计环境参数 |
| 5.5 沙漏型FPSO浮体外形参数设计 |
| 5.5.1 沙漏型FPSO下浮体参数设计 |
| 5.5.2 沙漏型FPSO上浮体参数确定 |
| 5.6 切角对浮体运动性能的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点摘要 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）基于数值水池的船舶波浪增阻及甲板上浪的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 船舶波浪增阻的研究 |
| 1.2.2 船舶甲板上浪的研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 数值模拟的基本理论和方法 |
| 2.1 流体运动方程 |
| 2.1.1 基本控制方程 |
| 2.1.2 边界条件和初始条件 |
| 2.1.3 湍流模型 |
| 2.2 数值计算方法 |
| 2.2.1 数值离散方法 |
| 2.2.2 自由液面捕捉法 |
| 2.3 计算域边界条件 |
| 2.3.1 入口边界条件 |
| 2.3.2 出口边界条件 |
| 2.3.3 固壁边界条件 |
| 2.4 船舶运动方程 |
| 2.4.1 坐标系定义 |
| 2.4.2 船舶运动方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 三维简单浮体甲板上浪的模拟 |
| 3.1 数值波浪的模拟验证 |
| 3.1.1 数值造波理论与方法 |
| 3.1.2 造波算例 |
| 3.1.3 计算结果 |
| 3.2 三维简单浮体甲板上浪的数值模拟 |
| 3.2.1 计算模型 |
| 3.2.2 计算结果 |
| 3.2.3 不同周期工况的模拟分析 |
| 3.2.4 不同波高工况的模拟分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 标准船模波浪增阻计算 |
| 4.1 计算模型 |
| 4.1.1 船型及其主要参数 |
| 4.1.2 计算网格及工况 |
| 4.2 计算结果 |
| 4.2.1 静水中航行波形图 |
| 4.2.2 规则波船体运动响应 |
| 4.2.3 波浪增阻 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 14000TEU集装箱船的波浪增阻数值模拟 |
| 5.1 船型及其主要参数 |
| 5.2 集装箱船在静水中航行时的波形图 |
| 5.2.1 计算网格及工况 |
| 5.2.2 静水中航行波形图 |
| 5.3 集装箱船在规则波浪中的自由运动和波浪增阻 |
| 5.3.1 规则波船体运动响应 |
| 5.3.2 波浪增阻 |
| 5.3.3 波浪增阻对总阻力的影响 |
| 5.4 集装箱船在不规则波浪中的自由运动和波浪增阻 |
| 5.4.1 不规则波中波形图 |
| 5.4.2 不规则波船体运动响应 |
| 5.4.3 波浪增阻 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 14000TEU集装箱船的甲板上浪数值模拟 |
| 6.1 船型及其主要参数 |
| 6.2 集装箱船大幅度运动响应 |
| 6.2.1 计算网格及工况 |
| 6.2.2 不同工况下的运动响应 |
| 6.2.3 集装箱船垂向运动模拟小结 |
| 6.3 集装箱船的甲板上浪 |
| 6.3.1 计算网格及工况 |
| 6.3.2 规则波浪中的甲板上浪数值模拟 |
| 6.3.3 不规则波浪中的甲板上浪数值模拟 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）基于GN波浪理论的船舶大幅运动数值预报模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 船舶大幅运动数值模拟方法综述 |
| 1.3 GN波浪理论 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第2章 GN波浪理论介绍 |
| 2.1 GN波浪模型 |
| 2.2 波浪模拟方式 |
| 2.2.1 规则波模拟 |
| 2.2.2 不规则波浪生成方式 |
| 2.3 波浪场比较 |
| 2.3.1 GN波浪理论的压力表达式 |
| 2.3.2 线性波浪理论 |
| 2.3.3 定点处波浪场时历比较 |
| 2.3.4 压力分布情况比较 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 船舶大幅运动数值预报模型研究 |
| 3.1 船舶在波浪中大幅运动方程 |
| 3.2 基于脉冲响应函数的辐射力计算 |
| 3.3 基于脉冲响应函数的时域绕射力计算 |
| 3.3.1 绕射力计算方法 |
| 3.3.2 波浪模型对绕射力载荷的影响 |
| 3.4 入射波浪力和静水回复力的计算 |
| 3.4.1 非线性入射波浪力和静水回复力计算方法 |
| 3.4.2 不同波浪模型求解非线性入射波浪力和静水回复力 |
| 3.5 砰击力的计算 |
| 3.5.1 船舶砰击力载荷计算方法 |
| 3.5.2 不同波陡和航速情况下垂向砰击力对船舶运动影响分析 |
| 3.5.3 不同波浪模型下垂向砰击力对船舶运动影响分析 |
| 3.6 流体载荷载荷对船舶运动的影响程度分析 |
| 3.7 规则波中船舶运动数值模拟结果验证 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 恶劣海况中船舶大幅运动数值模拟分析 |
| 4.1 不规则波浪统计特征分析方法 |
| 4.1.1 海况参数 |
| 4.1.2 逐波分析法以及峰度、偏度系数 |
| 4.2 不规则波浪模拟及统计分析 |
| 4.2.1 波浪统计特性对比 |
| 4.2.2 不规则波浪峰谷值概率分布 |
| 4.3 船舶在不规则波浪中运动数值模拟及统计分析 |
| 4.3.1 运动计算结果统计特性比较 |
| 4.3.2 运动计算结果峰谷值概率分布情况 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于GN波浪理论的船舶参数激励横摇分析 |
| 5.1 参数横摇的特点 |
| 5.2 船舶横摇阻尼系数的获取 |
| 5.2.1 根据模型自由衰减试验获取横摇阻尼系数的方法 |
| 5.2.2 C11集装箱船横摇阻尼系数获取 |
| 5.3 规则波中参数横摇数值模拟 |
| 5.4 不规则波中参数横摇数值模拟 |
| 5.4.1 参数横摇运动不确定性分析方法 |
| 5.4.2 不规则波浪数值模拟检验 |
| 5.4.3 船舶参数横摇运动数值模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 附录A 流函数理论 |
（8）航行船舶三维时域水动力分析的数值与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 船舶移动兴波的势流理论 |
| 1.2.2 船舶在波浪中运动的切片理论 |
| 1.2.3 船舶在波浪中运动的自由面格林函数法 |
| 1.2.4 船舶在波浪中运动的Rankine面元法 |
| 1.2.5 船舶在波浪中运动的多域边界元法 |
| 1.3 本文主要研究工作和创新点 |
| 1.3.1 本文主要工作 |
| 1.3.2 本文主要创新点 |
| 第2章 航行船舶水动力分析的势流理论和高阶面元法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 坐标系定义和运动量描述 |
| 2.3 速度势的初边值问题 |
| 2.4 高阶面元法基本原理 |
| 2.4.1 边界积分方程 |
| 2.4.2 高阶面元法(HOBEM) |
| 2.4.3 基于OpenMP的并行计算 |
| 2.5 基于B样条插值的网格自动生成技术 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 船舶线性和非线性移动兴波的Rankine面元法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 船舶移动兴波速度势的定解问题 |
| 3.3 线性兴波求解方法 |
| 3.3.1 线性化边界条件 |
| 3.3.2 兴波阻力、航行姿态变化和自由面升高 |
| 3.4 非线性兴波迭代求解方法 |
| 3.4.1 非线性自由面条件及迭代求解格式 |
| 3.4.2 船舶航行姿态非线性迭代求解 |
| 3.4.3 非线性兴波迭代求解流程 |
| 3.5 Rankine面元法边界积分方程与高阶面元离散 |
| 3.5.1 边界积分方程 |
| 3.5.2 格林函数积分奇异性处理 |
| 3.5.3 自由面一阶、二阶导数求解和辐射条件满足 |
| 3.6 移动兴波计算结果与分析 |
| 3.6.1 计算模型 |
| 3.6.2 线性兴波计算结果与分析 |
| 3.6.3 非线性兴波计算结果与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 船舶在波浪中时域运动的Rankine面元法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有航速船舶非定常速度势的初边值问题 |
| 4.3 定常流动的均匀流、叠模流和移动兴波模型 |
| 4.4 Rankine面元法的边界积分方程和高阶面元法 |
| 4.4.1 边界积分方程与离散 |
| 4.4.2 立体角与H奇异积分求解 |
| 4.4.3 速度势二阶空间导数和m项求解 |
| 4.5 船舶在波浪中时域运动方程 |
| 4.5.1 时域运动方程 |
| 4.5.2 瞬时和记忆速度势 |
| 4.6 时域运动计算流程 |
| 4.6.1 计算流程 |
| 4.6.2 自由面滤波与消波 |
| 4.7 数值计算结果与分析 |
| 4.7.1 计算模型 |
| 4.7.2 收敛性分析 |
| 4.7.3 定常速度势和m项 |
| 4.7.4 水动力系数和波浪力 |
| 4.7.5 波浪中运动响应 |
| 4.8 相邻浮体计算结果与分析 |
| 4.8.1 相邻浮体水动力干扰数学模型 |
| 4.8.2 LNG-FPSO水动力干扰计算(零航速) |
| 4.8.3 相邻两船补给作业水动力干扰计算(有航速) |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 船舶在波浪中非线性时域运动的多域边界元法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 时域多域边界元法 |
| 5.2.1 流场分割与匹配 |
| 5.2.2 外域的时域格林函数法 |
| 5.2.3 内域的Rankine面元法 |
| 5.2.4 混合边界积分方程与高阶面元法 |
| 5.2.5 非线性F-K力和回复力计算 |
| 5.2.6 时域运动计算流程 |
| 5.3 数值计算结果与分析 |
| 5.3.1 计算模型和网格离散 |
| 5.3.2 收敛性分析 |
| 5.3.3 附加质量和阻尼系数 |
| 5.3.4 波浪中运动响应 |
| 5.3.5 瞬态波形分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 时域二阶波浪力及波阻增加 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 二阶波浪力的压力积分法 |
| 6.2.1 流场变量的摄动展开 |
| 6.2.2 二阶波浪力的压力积分公式及成分分析 |
| 6.3 波阻增加的三维辐射能量法 |
| 6.4 数值计算结果与分析 |
| 6.4.1 波阻增加近场压力积分结果和成分分析 |
| 6.4.2 波阻增加辐射能量法计算结果以及不同方法的对比分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（9）三体船三维时域波浪载荷计算方法研究及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究工作的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三体船载荷计算的发展概况 |
| 1.2.2 三体船模型试验的发展概况 |
| 1.2.3 三体船波浪载荷计算与模型试验存在的不足 |
| 1.3 本文的主要工作和创新点 |
| 第2章 三体船载荷模型试验研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 船体载荷试验技术的基本原理 |
| 2.2.1 相似理论 |
| 2.2.2 三体船模型设计 |
| 2.2.3 载荷测量方法 |
| 2.3 三体船模型载荷试验 |
| 2.4 三体船试验数据分析 |
| 2.4.1 规则波下三体船的运动与载荷 |
| 2.4.2 不规则波下三体船的运动与载荷 |
| 2.4.3 三体船的砰击压力分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于时域Rankine源的三体船载荷计算方法研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 流场描述和基本假设 |
| 3.3 边界积分方程 |
| 3.3.1 扰动速度势的定解条件 |
| 3.3.2 扰动势满足的边界积分方程 |
| 3.3.3 边界条件线性化处理 |
| 3.4 自由面条件的求解 |
| 3.4.1 基于Runge-Kutta的时间步进求解 |
| 3.4.2 阻尼层布置 |
| 3.4.3 滤波处理 |
| 3.5 三体船时域运动微分方程 |
| 3.6 砰击力的求解 |
| 3.6.1 动量砰击理论 |
| 3.6.2 三体船砰击力 |
| 3.7 不规则波的模拟 |
| 3.8 船体剖面载荷计算 |
| 3.9 三体船网格划分 |
| 3.9.1 B样条曲面的基本理论 |
| 3.9.2 三体船湿表面网格划分 |
| 3.9.3 三体船自由面网格划分 |
| 3.10 数值计算分析 |
| 3.10.1 平滑函数的设置及其影响分析 |
| 3.10.2 砰击力的施加及其影响分析 |
| 3.10.3 网格数量以及截面域的影响分析 |
| 3.10.4 三体船运动与载荷预报分析 |
| 3.10.5 理论预报和试验对比分析 |
| 3.11 本章小结 |
| 第4章 基于时域匹配法的三体船载荷计算方法研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 时域匹配法的基本理论 |
| 4.2.1 时域匹配流场的建立 |
| 4.2.2 辐射问题的数值求解 |
| 4.2.3 绕射问题数值求解 |
| 4.3 三体船时域运动方程 |
| 4.4 时域自由面Green函数的数值计算 |
| 4.5 三体船控制面网格划分 |
| 4.6 数值计算分析 |
| 4.6.1 数值模拟的稳定性分析 |
| 4.6.2 砰击力的施加及其影响分析 |
| 4.6.3 网格数量以及截面域的影响分析 |
| 4.6.4 三体船运动与载荷预报分析 |
| 4.6.5 三体船载荷计算方法的综合分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 三体船设计载荷计算与结构强度评估 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 三体船设计载荷计算 |
| 5.2.1 三体船规范设计载荷计算 |
| 5.2.2 基于载荷预报的设计载荷计算 |
| 5.3 基于设计波法的三体船结构强度直接计算 |
| 5.3.1 三体船设计波方法 |
| 5.3.2 三体船总纵强度评估 |
| 5.3.3 三体船结构屈服强度评估 |
| 5.3.4 三体船结构屈曲强度评估 |
| 5.4 三体船结构疲劳强度评估 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 三体船设计波工况的确立 |
| 5.5.2 三体船结构强度评估 |
| 5.5.3 载荷预报方法对于结构强度评估的影响 |
| 5.6 三体船载荷预报与结构强度评估体系 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录A 三体船屈服强度评估结果 |
| 附录B 三体船屈曲强度评估结果 |
（10）弹振载荷作用下超大型集装箱船的结构动力响应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三维线性频域和三维非线性时域水弹性理论研究 |
| 1.2.2 船舶结构动力响应研究 |
| 1.3 课题的主要研究工作 |
| 第2章 波浪载荷频域和时域水弹性分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 波浪载荷三维水弹性预报方法 |
| 2.2.1 三维结构动力学方程 |
| 2.2.2 主坐标及结构的主坐标运动方程 |
| 2.2.3 坐标系定义与入射波的描述 |
| 2.2.4 三维线性频域水弹性 |
| 2.2.5 三维非线性时域水弹性方法 |
| 2.3 算例分析 |
| 2.3.1 实船模态计算结果 |
| 2.3.2 波浪载荷计算结果 |
| 2.3.3 频域和时域水弹性计算结果对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 船体结构弹性变形和高频水动力载荷计算 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 船体结构弹性变形计算方法 |
| 3.2.1 船体结构弹性变形的频域计算方法 |
| 3.2.2 船体结构弹性变形的时域计算方法 |
| 3.3 船体结构弹性变形计算结果 |
| 3.3.1 船体结构弹性变形的频域计算结果 |
| 3.3.2 船体结构弹性变形的时域计算结果 |
| 3.3.3 船体结构弹性变形结果的对比 |
| 3.4 船体高频水动力载荷计算 |
| 3.4.1 船体高频频域水动力载荷计算 |
| 3.4.2 船体高频时域水动力载荷计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 弹振载荷作用下不同模型动力响应预报方法研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 钢梁结构的三维有限元模型 |
| 4.2.1 基本方程式 |
| 4.2.2 钢梁有限元模型建立 |
| 4.3 模态分析 |
| 4.4 频域载荷作用下的结构动力响应分析 |
| 4.4.1 频域波浪载荷计算 |
| 4.4.2 频域边界条件确定 |
| 4.4.3 结构响应计算 |
| 4.5 时域载荷作用下的结构动力响应分析 |
| 4.5.1 时域规则波下的结构动力响应 |
| 4.5.2 时域不规则下的结构动力响应 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 弹振载荷作用下集装箱船的动力响应方法研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 集装箱船结构的三维有限元模型 |
| 5.2.1 全船有限元模型建立 |
| 5.2.2 混合有限元模型建立 |
| 5.3 模态分析 |
| 5.3.1 干模态计算 |
| 5.3.2 湿模态计算 |
| 5.4 频域载荷作用下的结构动力响应分析 |
| 5.4.1 计算参数的选取 |
| 5.4.2 频域波浪载荷计算 |
| 5.4.3 频域边界条件确定 |
| 5.4.4 结构响应计算 |
| 5.5 时域载荷作用下的结构动力响应分析 |
| 5.5.1 计算参数的选取 |
| 5.5.2 时域波浪载荷计算 |
| 5.5.3 时域边界条件确定 |
| 5.5.4 结构响应计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、基于二维半理论的垂向船舶运动和波浪载荷预报（论文参考文献）
- [1]基于多域法的船舶时域非线性水动力分析及大幅运动预报[D]. 周文俊. 上海交通大学, 2020(01)
- [2]超宽双体船波浪载荷研究[D]. 戴佳莉. 上海交通大学, 2020(01)
- [3]船舶垂荡纵摇运动评估程序开发及在船型优化上的应用[D]. 王晋楷. 上海交通大学, 2020(09)
- [4]航行船舶运动的三维频域高阶面元法数值计算研究[D]. 杨云涛. 上海交通大学, 2020(01)
- [5]沙漏型FPSO浮体垂荡和纵摇非线性运动特性研究[D]. 杜亚震. 大连理工大学, 2019(06)
- [6]基于数值水池的船舶波浪增阻及甲板上浪的数值模拟[D]. 李乐飞. 江苏科技大学, 2019(03)
- [7]基于GN波浪理论的船舶大幅运动数值预报模型研究[D]. 何强. 哈尔滨工程大学, 2019(03)
- [8]航行船舶三维时域水动力分析的数值与应用研究[D]. 陈曦. 上海交通大学, 2018(01)
- [9]三体船三维时域波浪载荷计算方法研究及其应用[D]. 唐浩云. 哈尔滨工程大学, 2018(01)
- [10]弹振载荷作用下超大型集装箱船的结构动力响应分析[D]. 黄强. 哈尔滨工程大学, 2018(12)