集装箱船参数横摇试验与理论研究
基于完整稳性规范的需求，国际海事组织(IMO)正在研究制定第二代完整稳性的衡准准则，参数横摇作为其中一种稳性失效模式，被学术界日益关注起来。参数横摇是一种会对航行安全性产生极大危害的现象，所以能够在设计阶段对船舶参数横摇进行数值预报，避免船舶在航行中发生参数横摇现象是一项非常有意义的工作。
本文以一艘大型集装箱船模型为研究对象，进行了船舶迎浪状态下参数横摇拖曳水池试验。针对参数横摇的发生条件分别设计了规则波与不规则波试验方案，观察试验现象并记录数据。对试验数据进行了处理分析，探讨试验中参数横摇发生所需要的波浪条件、发生机理，遭遇周期与船舶横摇固有周期之间的关系，以及波浪参数(波浪周期、波长、波高)对参数横摇现象发生的相关影响。航速的变化、是否加入初始干扰对参数横摇的影响，发生参数横摇时其他运动响应与横摇响应之间的关系，以及发生参数横摇时响应幅值的变化趋势。对不规则波试验进行了频谱分析，通过分析波浪条件探讨了非规则波试验未发生参数横摇现象的原因。
最后采用ITTC推荐的迎浪状态下规则波参数横摇模型对大型集装箱船参数横摇进行了数值预报，并与模型试验结果进行对比验证。通过模型试验确定船舶的横摇阻尼，计算了波浪相对于船不同位置的复原力臂GZ的变化，以及初稳性高GM的变化曲线。ITTC推荐的模型可以预报参数横摇现象的发生，但由于GM值变化计算的不准确性，导致了此模型无法预报参数横摇的最终稳态结果，而且会过高的预报参数横摇的响应幅值。
集装箱船;参数横摇;复原力臂;数值模拟;完整稳性
哈尔滨工程大学
硕士
船舶与海洋结构物设计制造
段文洋
2012
中文
U674.131
79
2013-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）