学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于Rankine源法舰船有航速时域三维波浪载荷计算

作　者: 王伟飞
导　师: 任慧龙
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: 有航速波浪载荷时域 Rankine源法
分类号: U661.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 122次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

求解浮体在有航速条件下的波浪载荷一直是困扰船舶与海洋工程界的一个难题。虽然相关理论提出较早,但用于实际计算的可靠方法并不多。随着舰船航速的不断提高,以及海洋工程中经常遇到的波流耦合作用,研究有航速问题的重要性越来越突出。本文从工程实用出发,利用目前广泛应用的Rankine源法在线性时域范围内求解了浮体在有航速条件下的运动与波浪载荷,并就其中遇到的问题进行了探讨。本文的主要工作如下:1、研究Rankine源法与二次样条函数方法在解决有航速水动力问题中的应用。研究有航速情况下自由面截断远方辐射条件的处理方法,包括数值海岸方法和配置点法。2、分别考虑自由面条件的Kelvin-Neumann线性化和Double-body线性化。在求解基本势时考虑方艉的影响,用改进方法求解m j项。3、计算规则波中运动、载荷的时历响应;研究横向运动发散问题,用弹簧系统或自动舵系统控制横向运动发散。计算简单浮体在自由面和数值海岸大小及相关参数不同时的兴波波型和受力,研究各项参数对波型和受力的影响。4、计算一散货船作强迫运动时的水动力特性,将水动力系数与频域结果作对比,以验证数值方法的正确性。5、初步研究数值阻尼、数值弥散、数值稳定性,进行简要的全局误差分析。通过计算一集装箱船的自由运动求解来考察时间步、网格大小(网格数目)、航速对运动、压力、剖面载荷的影响。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-19
  1.1 课题研究的目的和意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-18
    1.2.1 切片理论  11
    1.2.2 二维半理论  11-12
    1.2.3 三维势流理论  12-18
  1.3 本文的主要工作  18-19
第2章时域Rankine 源法理论基础  19-35
  2.1 坐标系的定义  19
  2.2 基本方程  19-21
  2.3 时域Rankine 源法船波问题的建立  21-32
    2.3.1 基本势的求解  21-23
    2.3.2 自由面条件及其线性化  23-24
    2.3.3 局部势的求解  24-28
    2.3.4 记忆势的求解  28
    2.3.5 边界积分方程及对称性的应用  28-31
    2.3.6 方艉船型的处理  31-32
  2.4 船体梁剖面载荷计算  32-34
  2.5 本章小结  34-35
第3章时域Rankine 源法的数值方法  35-67
  3.1 基本源格林函数的计算  35-37
  3.2 时域Rankine 源方法的数值实现  37-62
    3.2.1 船波问题的空间离散  38-42
    3.2.2 船波问题的时间离散  42-43
    3.2.3 自由面截断的处理  43-52
    3.2.4 自由面条件求解  52-53
    3.2.5 自由运动求解  53-57
    3.2.6 横向运动发散  57-62
  3.3 程序结构设计  62-66
  3.4 本章小结  66-67
第4章求解模型中的数值问题  67-78
  4.1 数值共振  67
  4.2 数值滤波技术  67-69
  4.3 误差分析与稳定性分析  69-77
    4.3.1 连续解的分析  69-72
    4.3.2 离散解的分析  72-76
    4.3.3 时间稳定性分析  76
    4.3.4 空间稳定性分析  76-77
  4.4 本章小结  77-78
第5章算例分析  78-109
  5.1 圆柱算例分析  78-87
    5.1.2 自由面相关参数对数值解的影响  83-85
    5.1.3 数值海岸冷却强度对自由面波型的影响  85-87
  5.2 实船算例分析  87-107
    5.2.1 强迫运动计算  87-90
    5.2.2 自由运动计算  90-107
  5.3 本章小结  107-109
结论  109-111
参考文献  111-118
致谢  118-120
附录  120-127

基于Rankine源法舰船有航速时域三维波浪载荷计算

内容摘要

全文目录

相似论文