基于操纵耐波统一模型的船舶波浪中失稳运动数值计算

摘要

国际海事组织(IMO)正致力于第二代完整稳性规范的制定,其中涵盖了五种主要的船舶波浪中失稳模态:参数横摇、纯稳性丧失、骑浪/横甩、瘫船和过度加速度.本文中提出一种考虑船舶操纵性和耐波性运动耦合的六自由度弱非线性统一模型对波浪中的船舶失稳运动进行时域数值模拟.时域模型中,六自由度耐波性运动辐射绕射力采用切片理论计算,并由脉冲响应函数法转化到时域.非线性回复力和入射波力采用瞬时湿表面压力积分方法计算.操纵性运动基于MMG模型,依据统一理论将操纵性与耐波性运动进行耦合计算.文中将此模型应用到一艘ITTC ship A2渔船尾随浪下骑浪横甩的数值模拟和一艘3100TEU集装箱船迎浪下参数横摇的模拟,进而验证了此弱非线性模型在波浪中失稳模态研究中的应用价值.