小水線面雙體船附連水質量及振動特性研究.pdf

1、小水線面雙體船（Small Waterplan Area Twin Hull，SWATH）較常規(guī)船舶具有甲板面積寬敞、橫穩(wěn)定性良好、結構噪音小，舒適性好等諸多優(yōu)勢而受到人們越來越多的關注。其振動預報是結構設計中重要的一項內容，附連水質量對船體結構振動有特殊而又重要的影響，是結構“濕”頻率計算中必須考慮的關鍵項目。由于小水線面雙體船的特殊結構形式，其附連水質量計算和結構振動特性較常規(guī)船有較大區(qū)別。
　　本文第二章利用勢流理論推導了無

2、界流域中任意形狀物體附加質量的一般表達式，由推導過程得出附加質量只取決于物體形狀、運動坐標系的選取以及流場本身的物理性質。要求出某物體的附加質量，需求得物體表面的速度勢以及速度勢所滿足的物面邊界條件。為此，引入源匯分布法并推導了二維分布源、分布偶極的誘導速度公式。單體和雙體模型速度勢的源匯分布求解方法。運用該方法使用FORTRAN語言編織了任意形狀單體和雙體的附連水質量程序，通過對無限水域中無限長圓柱體附加質量的計算檢驗了理論推導和程序

3、的正確性。
　　船舶在水中的振動問題是一類典型的流固耦合問題。本文第三章推導了理想流體線性小擾動情況下的運動方程以及結構運動方程，進一步說明了與流體接觸結構的運動是和流體運動耦合的。對流體域的處理可將流固耦合方法分為流體有限元法和邊界元法。文中介紹了流體有限元法中的干模態(tài)法和濕模態(tài)法。NASTRAN所提供的虛擬質量法亦屬于邊界元法，本文介紹了其基本理論。最后以某SWATH船片體為例，分別用流固耦合有限元法、虛擬質量法和本文自編程序