小水线面双体船在波浪上的运动和运动稳定性研究

摘要

小水线面双体船由深置于水下的左右两个潜体、宽敞的上船体和连接下潜体的支柱三部分组成，具有兴波小、耐波性能好、甲板面积大等特点，是一种综合性能比较优秀的新船型，因而受到世界各国的广泛关注。但是较小的水线面积导致纵倾恢复力矩减少，尤其在中高速时，由于作用在水下船体上的“MUNK”力矩的作用容易使船丧失纵向运动稳定性。加强对小水线面双体船纵向运动和稳定性的研究，具有重要而深远的影响。 本文首先建立了小水线面双体船纵摇和垂荡运动的数学模型，在此基础上对运动方程中各水动力系数采用切片法进行了理论计算。就小水线面双体船在静水中的纵向运动稳定性采用Routh稳定性判据进行分析，得出纵向运动一般稳定的三个特征参数：固有周期、半衰周期和阻尼比。此外，研究了稳定鳍安装位置、面积等因素对小水线面双体船运动特性和稳定性的影响，初步建立小水线面双体船稳定鳍安装设计的理论基础。 本文的研究工作有利于更加充分地了解小水线面双体船的水动力性能特征，也对今后小水线面双体船稳定鳍的深入研究具有一定的意义。

目录

文摘

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声明

第1章 绪论

1.1课题研究的目的和意义

1.2小水线面双体船的发展概况

1.2.1 SWATH的发展历史

1.2.2 SWATH的主要特点

1.2.3 SWATH性能研究方法简介

1.3船舶耐波性的理论研究进展

1.4本文的主要工作

第2章SWATH运动的数学模型

2.1 SWATH在波浪上的运动方程

2.1.1建立坐标系

2.1.2 SWATH纵向运动方程

2.2水动力系数的计算

2.2.1水的势流运动所引起的水动力系数

2.2.2水的粘性引起的水动力系数

2.2.3稳定鳍的水动力系数

第3章船舶运动的数值计算

3.1概述

3.2切片理论的理论基础

3.3格林函数法

3.3.1格林函数法的理论基础

3.3.2二维格林函数

第4章SWATH运动理论计算结果

4.1概述

4.2计算实例

4.3计算结果

4.3.1水动力系数

4.3.2纵向运动响应

第5章SWATH运动稳定性分析

5.1概述

5.2纵向运动稳定性分析

5.2.1静水中的运动方程

5.2.2静水中的稳定性判据

5.2.3稳定性评价的三个特征参数

5.3 SWATH的纵向运动稳定性程序设计

5.4计算实例

5.4.1裸船体纵向运动稳定性判断

5.4.2裸船体运动稳定的临界速度计算

5.4.3鳍方案设计与鳍的影响分析

5.5本章小结

第6章结论与展望

参考文献

致 谢

攻读学位期间发表的论文