有航速Kramers-Kronig关系及浮体运动的间接时域法

间接时域法在无航速浮体波浪上的运动模拟中得到了广泛应用,但其在有航速问题上的适用性没有得到系统论证。论文基于三维移动脉动源得到的频域水动力系数和拉普拉斯方程的线性特性,给出了考虑了航速效应的时延函数。在此基础上重新推导并数值计算验证了有航速条件下附加质量与阻尼系数之间的KK(Kramers-Kronig)关系,统一了有航速浮体和无航速浮体关于水动力系数相互关系的表达。通过讨论波浪力高频、低频部分渐近值得到波浪力脉冲响应函数,采用间接时域法建立六自由度时域运动方程,计算得到浮体运动时历,RAO与频域结果吻合良好。研究证明了间接时域法在处理有航速浮体运动问题上的可行性及其理论上的统一性,同时发现航速效应项对于时延函数计算和运动计算均有重要影响。

LNG双燃料大型汽车滚装船液舱晃荡与船舶运动耦合分析

液舱晃荡对船舶运动产生的影响不可忽略,晃荡引起的载荷与效应己成为航行中载液船舶安全性评估的重要内容之一。文章以7500 PCTC双燃料汽车滚装船为研究对象,分析LNG液舱在不同工况下液舱流体晃荡与船体运动耦合关系分。在频域中,利用三维水动力学软件求解船舶以及液舱的水动力方程,获得船舶与液舱的频域耦合运动频域特性,由IRF法得到时域波浪辐射力,计算船舶的水动力系数以及波浪载荷时域特性。同时基于VOF法模拟液舱晃荡,求解船舶与液舱晃荡耦合运动的时域方程。研究分析表明,液舱内液体的粘性对耦合作用有较大影响,特典型工况下,船舶的横摇和艏摇运动响应均减小,液舱总体起到了减摇舱的作用。