船舶在波浪中的非线性横摇研究

摘要

船舶在波浪中的非线性横摇是造成船舶倾覆的一个重要原因。本论文应用非线性动力学的方法对这种现象进行理论研究，并结合两个算例说明理论方法的可行性。全文共分5章：
　　 第1章，综述了船舶稳性的研究现状，讨论非线性横摇的研究方法。
　　 第2章，简要介绍非线性动力学的方法，重点理解并掌握其中的多尺度法理论的思想及其求解步骤。
　　 第3章，本章先对已有的横摇数学模型进行介绍，再详述本文数学模型的选取以及水动力系数的求解问题。
　　 第4章，经繁复推导得出了非线性横摇运动方程的二阶近似解析解，并将其程序实现后应用于某渔船上。
　　 第5章，该章主要是将模型试验及wasim软件理论预报的结果用于探究本论文理论计算的可行性。
　　 本文用非线性动力学的方法计算得到主共振情况下船舶运动稳态响应的解析解，通过不同波浪条件下船舶非线性横摇运动的模拟计算，预报船舶在横浪中的横摇运动，并揭示了船舶运动的某些非线性特征。预报结果与试验结果及wasim结果比较一致，表明文中用多尺度法求解获得的非线性近似解析解是有效的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1立题动机

1.2研究背景及意义

1.3国内外研究现状

1.3.1引言

1.3.2国际国内研究现状

1.3.3小结

第2章基本理论介绍

2.1非线性动力学方法

2.1.1绪论

2.1.2定性分析方法

2.1.3近似解析方法

2.2多尺度法

2.3本章小结

第3章波浪上横摇运动数学模型的建立

3.1国内外横摇运动数学模型介绍

3.2本文数学模型

3.2.1波浪中横摇运动方程

3.2.2水动力系数求解

3.3本章小结

第4章方程的求解及数值模拟

4.1绪论

4.2方程推导

4.3程序实现

4.4小结

第5章船模实验与WASIM预报

5.1横摇自由衰减实验

5.2规则波共振实验

5.3 WASIM及理论数值预报

5.4结论

第6章结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及取得的科研成果

附录