瘫船状态下运动的非线性时域数值计算模型开发

摘要

处于风浪联合作用下的瘫船状态,被公认是IMO第二代完整稳性中相对危险的失效模式.本研究建立了六自由度耐波性运动模型,其中辐射、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,并加入采用自由横摇实验数据拟合的非线性横摇阻尼项.以某10000TEU集装箱船为目标船型,对其不同初始横倾角的状态进行瘫船时域数值模拟,并与三维面元法计算结果进行对比分析,以验证模型的可靠性和准确性.六自由度时域模型计算速度较快,能够有效考察横摇、横荡、艏摇等运动情况和相互影响,同时可以计及风浪的联合作用,具有一定的工程应用价值,为二代稳性中瘫船模式的直接计算进行初步探讨.