规则波迎浪砰击下三维船体耦合响应研究

船舶在波浪中运动时会发生波浪砰击现象,可能会对船体局部结构产生破坏,造成人员和财产的损失.文中通过计算流体力学分析软件STAR-CCM+和有限单元分析软件Abaqus之间的双向交互耦合,建立了考虑结构变形效应的船体波浪砰击数值模型,对船体在波浪运动中的砰击现象进行数值模拟.将数值结果与文献中试验结果进行对比,整体趋势吻合较好,验证了数值模型的有效性.并针对不同工况下自由液面变化、砰击载荷分布特征和船模结构砰击响应进行分析,当船体在波浪冲击下,自由液面会出现波浪表面破碎等强非线性的砰击现象,同时船首底部及船尾底部会发生砰击现象并随之影响船体相应区域的应力和应变分布特性.

基于波浪砰击载荷的大型邮轮局部区域线型优化

大型邮轮具有显著的艏部外飘、突出的上层建筑和特殊尾部等结构特征,造成大型邮轮在航行过程中具有明显的砰击问题。首先利用计算流体力学软件STAR-CCM+建立三维非线性波浪砰击载荷数值仿真技术,开展大型邮轮在波浪中航行时邮轮艏、艉部区域砰击载荷的数值预报;并基于邮轮艏部波浪砰击和艉部拍击载荷的时空分布特性,建立自融合优化技术,以降低砰击载荷为优化目标。针对邮轮首部构型开展优化研究,得到砰击载荷性能较优的船型。