基于三自由度方程的集装箱船参数横摇数值模拟研究

摘要

使用数值模拟的方法探讨船舶在规则波中的参数横摇特性.通过对船舶横摇复原力项进行泰勒展开,根据Mathieu方程对单自由度以及三自由度船舶运动在时域内进行数值模拟.横摇采用非线性阻尼,用经验公式与软件相结合的方法求解相关的水动力系数,分别对船舶在不同海况下进行数值模拟,并与实验值进行比较.结果 表明:横摇运动数值模拟与实验值吻合较好,证明上述方法是可行的;遭遇频率对横摇运动比较敏感,影响比较大,而垂荡和纵摇运动对遭遇频率的变化敏感度较小.当波浪有义波高增加时,横摇、纵摇和垂荡运动幅值明显增大,说明海况比较剧烈时,船舶运动也比较剧烈,容易发生参数横摇现象.