第六章-船舶耐波性

第六章船舶耐波性——征服波涛2010年8月船舶概论一、船舶摇荡运动三、船舶耐波性试验研究四、船舶耐波性数值计算研究目录二、风浪等级及耐波性基本概念五、改善耐波性的若干措施一、船舶摇荡运动一条集装箱船，实船航行船舶摇荡运动：1横摇——船舶绕纵轴（船长方向）的往复摇动2纵摇——船舶绕横轴（船快方向）的往复摇动3首摇——船舶绕垂直轴（船高度方向）的往复摇动4垂荡——船舶沿垂直轴的往复运动5横荡——船舶沿横轴的往复运动6纵荡——船舶沿纵轴的往复运动一、船舶耐波性的基本概念船舶摇荡运动定义浪级名称浪高(m)0无浪01微浪0.12小浪0.1≦H1/30.53轻浪0.5≦H1/31.254中浪1.25≦H1/32.55大浪2.5≦H1/34.06巨浪4.0≦H1/36.07狂浪6.0≦H1/39.08狂涛9.0≦H1/314.09怒涛14.0≦H1/3二、风浪等级及耐波性基本概念浪级风系风名风速(m/s)浪高(m)海面状况0无风0~0.2平如镜1软风0.3~1.50.1微波2轻风1.6~3.30.23微风3.4~5.40.3小波4和风5.5~7.91.0轻浪5劲风8.0~10.72.0中浪6强风10.8~13.83.0大浪7疾风13.9~17.14.0巨浪8大风17.2~20.75.5狂浪9烈风20.8~24.47.0怒涛10狂风24.5~28.49.0汹涛11暴风28.5~32.611.0罕见12飓风32.7~36.914.0风级二、风浪等级及耐波性基本概念波浪砰击上浪失速螺旋桨飞车对舒适度的影响对航行性能的影响对安全性的影响船舶•Sea-keepingability二、风浪等级及耐波性基本概念典型的船舶纵摇运动——船舶绕横轴（船宽方向）的往复摇动纵摇运动带来一些问题：1首部砰击2螺旋桨出水摇荡运动的危害二、风浪等级及耐波性基本概念一、船舶耐波性的基本概念晕船Seasick不同浪向船舶出航率——由晕船率来决定二、风浪等级及耐波性基本概念船舶耐波性船舶耐波性是指：在波浪扰动下，产生各种摇荡运动、砰击、甲板上浪、失速、螺旋桨出水及波浪弯矩等，仍能维持一定航速在波浪中安全航行的能力。三、船舶耐波性的试验研究耐波性水池船舶耐波性形状往往近乎方形。配备有造波装置，可以模拟自然界出现的各种海浪、三、船舶耐波性的试验研究造波机造波三、船舶耐波性的试验研究一条游艇的耐波性试验三、船舶耐波性的试验研究测量各种船舶摇荡运动：1横摇、纵摇、首摇、垂荡测量甲板上浪甲板上浪次数（概率）测量砰击砰击压力、压力分布波浪载荷（又称波浪外载荷）由于波浪产生的船舶弯矩等的测量试验速度满足Froude数相等：VsVm三、船舶耐波性的试验研究•波浪中的弯矩测量砰击试验三、船舶耐波性的试验研究波浪载荷试验三、船舶耐波性的试验研究波浪载荷试验——分段模分段模三、船舶耐波性的试验研究四、船舶耐波性的理论计算研究四、船舶耐波性的理论计算研究采用商业软件或者自编程序，可以进行船舶在波浪中的摇荡运动的计算。从某种意义上讲，在工程上，已经大量采用软件计算来代替模型试验。尤其是海洋平台领域，一些商业化软件功能已经实现的较好。一些常见的船舶的运动已经能够计算的比较好。但是对于波浪外载荷，作用在船舶结构上的波浪力，计算结果同模型试验结果之间差别还是比较明显的。用实船结构载荷试验也表明：计算结果并不完全可信。可能高估或低估波浪的载荷；相比之下试验结果更为可信一些。四、船舶耐波性的理论计算研究结构受力，和船舶运动可以同时进行分析——流固耦合五、改善耐波性的若干措施范例：一条集装箱船耐波性试验五、改善耐波性的若干措施通气阀门海水减摇水舱减摇水舱示意图五、改善耐波性的若干措施舭龙骨海水减摇水舱船舷船底舭部舭龙骨舭龙骨长度占船长的一半甚至更多舭龙骨能够在上下产生漩涡，从而增大摇荡运动时候的阻尼，减少摇荡运动五、改善耐波性的若干措施五、改善耐波性的若干措施减摇鳍五、改善耐波性的若干措施五、改善耐波性的若干措施其他常见措施T型翼五、改善耐波性的若干措施T型翼在AUSTAL三体渡轮上采用五、改善耐波性的若干措施船型技术创新应用