重庆交通大学船舶操纵性复习doc.docx
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第四篇船舶操纵
第一章绪论
1.操纵性:
指船舶按照驾驶者的意图保持或改变其运动状态的性能,即船舶能保持或改变航速、航向和位置的性能。
2.船舶操纵性包括以下四个方面的内容
1)航向稳定性:
指船舶在水平面内的运动受扰动而偏离平衡状态,当扰动完全消除后,保持原有航向运动的性能。
2)回转性:
指船舶应舵作圆弧运动的性能。
3)转首性及跟从性:
指船舶应舵转首及迅速进入新的稳定运动状态的性能。
前者称为转首性,后者称为跟从性。
4)停船性能:
指船舶对惯性停船和倒车停船的响应性能。
3.船舶操纵装置朽舵(由于结构简单、工作可靠、造价低廉,应用最广泛)、转动导管、平旋
推进器、主动转向装置等。
4.操纵六要素:
舵(关键性设备)、车、锚、缆、风和流。
5.船舶操纵性与航行的安全性、经济性以及军舰的战斗力和生命力有着密切联系。
6.船舶六个自由度的运动包括直线运动和转动两种形式。
第二章船舶操纵
1.船舶匀速沿屮纵剖而方M直线航行时,横以力和偏航力矩为0。
2.诸水动力导数的物理意义:
(1)水动力和力矩的位置倒数
合力是一个较大的负值,¥、,也是一个较大的负值。
而水动力矩由于首尾作用相抵消,其绝对值不会很大,因机翼的水动力中心在形成之前,首部作用占优,故Nv-般是一个不大的负值
(2)水动力和力矩的旋转倒数\和1^
由于船首和船尾水动力方向相反,因此水动力导数1的绝对值不是很大,其符号取决于船型,可正可负。
由于船体回转产生的水动力矩在船首尾具有相同的方向,都是阻止船舶回转的,因此水动力矩导数N«•是一个很大的负值,它对船舶的操纵运动起重要影响。
(3)水动力和力矩的线加速度导数};和
'是水动力y相对于加速度☆在平衡状态下的变化率,y,是一个相当大的负值。
水动力导数yv(,是一个不大的数值,其符号取决于船型。
(4)水动力和力矩的角加速度导数y,.和
(是一个较小的值,其符号取决于船型。
水动力矩导数总是一个很大的负值
(5)舵导数(或控制导数)^和TVyy^<0,N,>Q
3.诸水力导数取决于船型,对于特定的船是常数。
4.野本方程:
对于-•般船舶,由于操舵速度是有限的,而且船舶本身的惯性很大,对舵的影响基本上是一种缓慢的运动:
Tr+r=KS(野本方程)式中野木方程的物理意义可以这样解释,船舶在惯性力矩、阻尼力矩和舵力矩的作用下,进行的缓慢转首运动可以用以下列式子近似表示:
lr+Nr=MS式中:
N为船舶回转中的阻尼力矩系数
I为船舶回转中的惯性力矩系数M为舵产生的转首力矩系数
r=是惯性力矩系数和阻尼力矩系数之比。
t大则运动受到的惯性力矩大,阻尼力矩小。
N
M
尺=一是转舵首力矩系数与阻尼力矩系数之比。
K大则舵产生的转首力矩大,阻尼力矩小。
N
5.运动稳定性的一般概念:
船舶在航行时,总会受到各种偶然的外界干扰作用,如风、浪、流等冈素的影响,使船偏离原来的运动状态。
如果这些外界干扰因素去掉之后,船舶能够恢复到原来的运动状态,则是稳定的,否则是不稳定的。
6.船舶运动的稳定性可以分成:
P287图2-6
1)直线稳定性:
船舶受瞬时扰动后,最终能恢复直线航行的状态,但航向发生变化。
(下)
2)方向稳定性:
船舶受扰后,新航线为与原航线平行的另一直线。
(中)
3)位置稳定性:
船舶受扰后,最终仍按原航线的延长线航行。
(上)
7.显然:
具有位賈稳定性必同时具有方向和直线稳定性,具有方向稳定性必同时具有直线稳定性。
反之,若不具有直线稳定性,也不可能具有方向和位置稳定性。
根据是否操舵可分为自动稳定性(不操驼)和控制稳定性(操舵或使用其他操纵装置)。
8.船的使用稳定性可用下列两个指标衡量:
1)为保持航向的平均操驼频率不大于每分钟4〜6次;
2)平均转舵角不超过3(>〜5(>。
9.改变稳定性在首尾采取的措施:
增大呆木、安装尾鳍、使船尾倾、增加首踵、呆木开孔。
削小呆木。
10.回转运动:
直线航行的船舶,将舵转至某一舵角,并保持此舵角,船将作曲线运动。
船舶重心的运动轨迹称为回转阐。
11.回转运动的三个阶段:
1)转舵阶段:
船舶从。
开始执行转舵命令起到实现命令舵角止的阶段(大约8〜15秒吋间)。
舵角0〜35°。
由于船的惯性很大而舵力较小,转舵阶段中漂角和回转角速度都很小,只有舵力起主要作用,船几乎是按原方向航行。
2)过渡阶段:
从转舵终止到船舶进入定常回转的屮间阶段,称为过渡阶段。
特征:
作用在船体上的水动力随时间而变化,因此船舶的运动参数也随时间而变化。
3)定常阶段:
在回转运动中,过渡阶段终了,船舶运动参数开始稳定,达到新的平衡阶段,称为定常阶段。
船舶回转时的重心轨迹成圆形,船绕重心作匀速角速度转动。
12.回转圈的特征参数
1)定常回转直径D:
在回转运动屮,船舶进入定常阶段后的回转圏的直径称为定常回转直径。
满舵条件下的定常冋转直径称为最小回转直径。
定常冋转直径与船讼的比值称为相对回转直径影响定常回转直径的因素:
船型、艏艉纵倾(勾尾部投影囬积有关)、舵。
2)战术直径Dt:
船舶首向改变180°时,其重心距初始直线航线的横向距离称力战术直径。
军舰回转性的重要指标,Dt=(0.9〜1.2)D。
3)纵距Ad:
自转舵开始时的船舶重心沿初始直线航囟至首肉改变90(>时的船舶重心间的纵句距离称为纵距。
纵距的大小可以用来表征船舶的冋转性和跟从性。
根据不同类型的船舶,纵距人致为Ad=(0.6〜1.2)D。
4)正横距船舶转首90度时,其重心至初始直线航线的横向距离称为正横距。
5)反横距K:
船舶离开初始直线航线昀回转屮心的反侧横移的最大距离称为反横距。
通常K=(0-0.1)D
13.回转枢心:
船舶作回转运动吋,在某一瞬吋,船舶中纵剖面上各点的速度大小和方向是不同的,中纵剖面上漂角为零的点,即在该点上速度的方向与巾纵剖面一致,横向速度为零,称为回转枢心。
在定常冋转阶段,枢心通常位于船首与离船首L/4处之间。
14.衡量船舶是否易于回转必须从转首性、跟从性和回转性儿方而综合考虑。
15.回转试验的大致操作步骤:
1)调整好预定的航速和航向,并作记录
2)发出转舵口令,以尽可能大的转舵速度将舵操至预订舵角
3)连续记录回转过程中的时间、航速、首向角、横倾角和回转角速度等参数;
4)当首14角变化达到540度以后,回复直线航行,以准备下一次实验;
16.Z形操纵实验:
Z形操纵实验被公汄为是确定K、T指数的标准方法。
通常在最大操纵速度(接近船舶服务行数)下进行,需要吋也要考虑中速和低速。
P299
17.舵产生足够力矩的方法:
1)増加舵速2)合理选择舵形状3)増大升力系数4)将舵置于桨的尾流中5)使舵远离转动中
心
18.冋转时的速降:
冋转直径越小,冋转时的漂角就越大,则冋转速降也越大。
19.自由自航试验种类:
回转、Z形、逆螺、回舵试验。
20.操纵性试验分为:
模型试验(自由自航模操纵性试验和约朿模操纵性试验)、实船试验、仿真试验(船舶操纵模拟器)。
21.约來模试验(精确测定船舶水动力系数唯一方法):
直线拖曳试验、旋臂试验、圆周运动试验、
平面运动机构试骑。
第三章舵的设计
1.船舶操纵性包括:
1)操纵性应具有哪儿方而性能
2)每种性能用什么参数来衡量
3)各类参数应满足的数值范围以及决定这些参数的实验方法。
2.暂行标准规定的操纵性衡准为:
1)回转能力:
船舶以35°舵角回转时,回转圈的纵距不超过4.5L,战术直径不超过5L
2)初始回转能力:
操驼10°,首14角从初始航叫改变10°,船舶前进纵距不超过2.5L
3)偏航纠正和航向保持能力:
由Z形操纵试验确定
4)停船能力:
停船试验确定。
全速倒车停船试验测得停船轨迹不超过15L
3.舵设计的基本思想:
1)满足操纵性要求
2)舵与船体、螺旋桨组成有机的整体,要考虑他们的相互影响,力求降低航行阻力,提高推进效率。
4.舵设计的内容应该包括:
舵的数目和形式的选择:
舵的尺度和形状的设计;舵力及舵杆扭矩计算和舵机功率佔算。
5.舵的几何要素:
舵可以作为小展弦比的机翼,其几何形状可用表征机翼的参数表示。
舵面积:
用八!
<表示,指未转动的舵叶轮廓在屮纵剖而的投影而积
舵髙:
用h表示,为沿驼杆轴线方向,驼叶上缘至下缘的垂直距离
舵宽:
用b表示,为舵叶前、后缘之间的水平距离。
展弦比:
用A表示,指舵高和舵宽之比值平衡比:
又称平衡系数,用e表示,指舵杆轴线前的舵而积与整个舵而积的比值。
对不平衡舵,舵杆轴线在舵的导缘,e=0
厚度比:
用表示,舵剖的最大厚度与舵宽的比值
面积比:
用//表示,舵而积与船体帝线间长LBP和设计吃水d的乘积之比值
舵剖面:
指与舵杆轴线垂直的舵叶剖而。
对沿商度方叫不变的矩形驼,在整个岛度方昀其剖而是一样的。
6.舵的分类:
驼可以概括的分为普通舵和特种舵,普通舵都是被动舵,即在相对来流速度作用下才产生舵力和传船力矩,没有相对來流速度也就没有舵效。
普通舵可以根据不同特点分成下
述一些类型。
根据舵的支承情况,分为多支承舵、双支承舵、半悬挂舵和悬挂舵四种。
根据舵的剖形状,可分为平板舵和流线型舵。
根据舵杆轴线在舵宽度上的位置可分为不平衡舵、半平衡舵和平衡舵。
7.舵的数目及安装位置:
舵的数目取决于船型和航行情况,与螺旋桨数目有很大关系。
普通单桨船大多采用单舵,并置于桨尾流区域内,当船的吃水及舵高受到限制而又耑要较大的舵面积以保证足够的操纵性能时,可采用单桨双驼,甚至单桨三舵。
双桨船上,采用置于双桨后方的双舵可提高舵效,当需要舵面积较大而舵高又受限制时,可用双奖三舵。
8.舵的位置应与桨和船尾线型良好配合,以保证:
1)浆有通畅的來流,供水充足;
2)船能充分吸收桨尾流的动能,把它转化为推力合舵法向力;
3)舵上缘与船底间隙足够小,可利用边界效应提高舵效;
4)使桨、舵有效的受到船体遮蔽保护,以避免损伤。
9.各符号的定义:
(1)攻角汉,水流方句与舵剖而弦线方句的夹角,一般对称剖而的攻角汉即舵角<5。
(2)舵杆轴线离前缘距离a,对矩形舵,a/b即平衡比e,b为舵剖面的弦长。
(3)压力中心xP,即水动力合力作用点离前缘距离,压力中心系数:
Cp=^
b
(4)作用于舵上的水动力合力P,可将其分解为:
升力Py,是水动力垂直于来流方向的分量;阻力匕,为水动力平行于來流方向的分量;法向力PN,垂直于剖面弦长方向的水动力分量;切向力Pt.,平行于剖而弦长方向的水动力分量。
10.特别说明:
敞水舵的水动力性能曲线与舵的面积形状及展弦比有关,不同剖面、不同展弦比的敞水舵的水动力性能曲线是不同的。
11.选择驼面积可采用以下几种方法:
1)按不同类型船的经验系数决定舵面积的范围
2)按半经验公式计算
3)根据图谱估算舵面积
4)按母型船操纵性指数K’、T’来决定设计船的舵面积
12.在舵高的上下两端加装“制流板”可以有效的抑制横向绕流,从而提高了舵的升力,其作用相当于增加了舵的展弦比。
“制流板”除了能抑制舵两端的横向绕流之外,上“制流板”还有防止空气吸入的作用,还可以减小舵角变化时水压力屮心的变化,可使转舵力矩减小。
13.舵剖面目前采用的有两种形状:
平板舵(结构简单,水动力性能较差)和流线型舵(水动力性能优良)。
14.舵外形设计出发点:
与船体和螺旋奖配合良好,且施工方便,造价低廉。
15.平衡比e的大小与驼杆扭矩的大小密切相关,但是对于一定的舵而言,压力中心XP是舵角5的函数,因此,选取e值的原则应该是在整个舵角范围内使驼杆扭矩变化较小,包括倒车操驼的情况。
16.为了使船舶具有良好的操纵性,以保证航行安全,对于设计工作者来说,可以从以下三个方面着手:
舵的正确设计;船体主要尺度和型线的正确选择;设计特种操纵装置。
17.船舶主尺度和形状对操纵性的影响
船舶主尺度和型线通常不是根据操纵性的要求设计的,而是由诸如快速性、稳性等因素选择的。
但是,如果在设计中考虑到对操纵性的影响,将会使船舶的航海性能更为完善。
(1)船舶水线长Lwt:
船越长,定长回转直径越大。
随着船长的增加,虽然相对回转直径可能变化不大,但回转直径显著增加,可能给操船带來困难。
(2)主尺度比:
显然,随着|增加,指数么增加,船舶的直线稳定性有所提髙,而回转性变差,定常回转直径增加。
f增加,船舶扁而宽,冋转性有所提高。
但由于船的横向附力、冋转肌尼力矩减小,因此在风d
浪中船舶不易操纵。
同时如果吃水过小,舵的沉没深度受到限制,使得舵的弦展比过小,舵效较低。
若船体修长度
增加,回转阻尼力矩降低,回转性指数K增加,提高/船舶回转性。
(3)方形系数CBl方形系数<^增加,从么表达式可以看fli,么减小,修长度增大,闪而使
船的直线稳定性变差,从而提高了冋转性。
(4)纵剖面面积:
中纵剖面面积和形状是影响操纵性最为重要的因素。
增加中纵剖面尾部血积,使回转阻尼力矩增加,位置阻尼力矩减小,两者都有利于直线稳定性的提高。
增加中纵剖面首部面积,冋转肌尼力矩和位置肌尼力矩同时增加,但两者的作用是相反的,因而对操纵性的影响并不明显。
实践表明:
屮纵剖而尾部而积和船尾形状的微小变动对船舶的操纵性都有明显的影响。
为了提高船舶的直线稳定性,可以采取措施使屮纵剖面尾部面积增加、屮纵剖面面积形心后移,最好使形心处于重心之后。
(增加呆木、增加尾倾、切去前踵、前倾首柱等)
(5)尾部形状:
船尾形状不仅对快速性有很大的影响,对操纵性也有很大的影响。
一般形式的巡洋舰尾,回转阻尼力矩比普通船尾大25%左右。
(6)首部形状:
为了提商静水航速,很多船装有球首,它相当于增加了屮纵剖而首部而积,使直线稳定性变差,提高了回转性。
18.特种操纵装置:
推进、操纵合一装置;主动式转向装置;特种舵
19.常川的特种操纵装置:
转柱舵、主动舵、侧推器、鱼尾舵、襟翼舵、反应舵、整流舵(导流罩蛇)、麦鲁舵
第五篇船舶耐波性
1.船舶耐波性:
是船舶在波浪运动屮特性的统称,它包括船舶在波浪屮所产生的各种摇荡运动以及由这些运动引起的砰击、飞溅、上浪、失速、螺旋桨飞车和波浪弯矩变化等性能,直接影响船舶在风浪作用下维持其正常功能的能力。
2.船舶摇荡运动主要研究由波浪干扰引起的船舶往复运动,其中横摇、纵摇和垂荡对船舶航行
影响最大,是研究船舶摇荡运动的主要內容。
3.船舶摇荡是指船舶在风浪作用下产生的摇荡运动,他们的共同特点是在平衡位罝附近做周期性的振荡运动。
4.首向是船舶首尾线指向船首的方向;顺浪是当遭遇浪向在左、右舷0〜15°之间时。
顶浪是当遭遇浪向在左、右舷165〜180°之间时。
顺浪和顶浪统称纵向对浪,纵向对浪主要产生纵向运动,它包括纵摇、纵荡和垂荡,其屮主要是纵荡和垂荡。
横浪是当遭遇浪句在左、右舷75〜105°时。
横浪主要产生横向运动,它包括横摇、首摇和横荡,其中主要是横摇。
尾斜浪是当遭遇浪向在左、右舷15〜75°吋。
首斜浪是当遭遇浪向在左、右舷105〜165°吋。
尾斜浪和首斜浪既产生纵向运动,也产生横向运动。
5.耐波性是船舶在风浪中性能的总的反应,它主要包括以下内容:
1)船舶摇荡:
其屮运动显著而影响严重的是横摇、纵摇和垂荡。
2)砰击:
由于严重的纵摇和垂荡,船体与风浪之间产生猛烈的局部冲击现象称为砰击。
砰击多发生在船首部。
砰击发生时首柱底端或船底露山水面,然后在极短的吋间内以较大的速度落入水中而发生猛烈砰击。
3)上浪:
船舶在风浪中剧烈摇荡时风浪涌上甲板的现象称为上浪。
上浪是船首常常埋入风浪中,海水淹没首部甲板边缘,甲板上水。
上浪主要是由严重的纵摇和垂荡引起的。
4)失速:
它包括风浪失速和主动减速。
风浪失速是指推进动力装置功率调定后,由于剧烈的摇荡,船舶在风浪中较静水中航行时航速的降低值。
主动减速是指船舶在风浪中航行,为了减小风浪对船舶的不利影响,主动调低主机功率,使船速比静水屮速度下降的数值。
5)螺旋桨飞车:
船舶在风浪中航行时,部分螺旋桨叶露出水面,转速剧增,并伴有强烈振动的现象称为螺旋桨飞车。
第二章海浪与统计分析
1.船舶在海上的摇荡运动主要是由海浪引起的。
2.海浪主要指表层海水受外力影响而发生的起伏现象。
原因:
巾风引起的风浪;由日月引力引起的潮波;巾地震引起的海啸以及船行波等。
3.风浪的产生:
笼罩在海洋上的大气不断的流动,这种空气的水平移动叫做风。
由于空气流动的结果,使海面所受的压力发生变化。
同时由于水面与空气的相对运动,在他们之间有摩擦力存在,使水表面承受切应力。
正是由于大气压力的变化与切应力的存在,使平静的水面发生局部变形。
重力使变形的水面有向原來平衡位置运动的趋势,惯性力又有使变形继续下去的趋势,从而水而不断的起伏,形成风浪。
(应该指出,不管风浪的外形怎样复杂,在波形传播过程屮,水质点本身并不随波形移动,而只是在平衡位置附近振动)
4.风浪要素的大小,主要取决于以下三个条件:
1风速,即在水面规定高度上风的前进速度;
2风时,即稳定状态的风在水面上吹过的持续时间;
3风区长度,即风接近于不变的方叫和速度在开敞水而上吹过的距离。
5.海浪的分类:
1)风浪它是在风直接作用下产生的,表血看来极不规则的海浪,也叫不规则波,是船舶航行中最经常遇到的一种海浪。
2)涌浪它是由其他风区传來的波,或由于当地的风力急剧下降,风向改变或风平息之后形成的海浪。
涌的形态和排列比较规则,波及的区域也比较大。
在一个海区内常见风暴未到而涌先到,或者风暴已过仍存在涌。
3)近岸浪当水深小于波长的1/2吋,在海岸或浅滩附近所形成的波浪。
6.波倾角:
与波峰线正交的垂向剖面上的波浪表面倾斜度。
7.史密斯效应:
在深水屮,由波浪引起的压力变化与轨圆半径的变化具有相同的规律,即随着水深的增加,压力变化以指数规律衰减的现象。
8.不规则波的基本概念:
1)确定性关系与统计关系;2)不规则波的叠加原理(长峰波:
不规则波的单元波都具有同一个
前进方向;短峰波:
不规则波是由不同方向传播的单元波叠加而成时)
9.三一平均波幅:
有义波幅,把测得的波幅按大小依次排列,取最大1/3的平均值。
10.在波浪理论屮谱分析的主要功能:
预报波浪运动;确定波浪对物体的响应;模拟波浪运动。
11.4种常用的波谱公式:
(1)P-M谱
(2)ITTC谱(3)JONSWAP谱(4)方向谱
12.船舶摇荡预报的一般程序:
(1)根据航区的特点和气象条件,确定估计海区的三一平均波高或风速,选取相应的谱密度公式。
(2)确定频率响应函数。
如果用模型试验得到的频率响应函数来预报实船的摇荡特性,则必须考虑尺度比转换。
(3)计算遭遇频率。
(4)计算摇荡谱密度对原点的谱距。
(5)计算谱宽参数。
(6)计算谱宽修正后的方差。
(7)计算摇荡的统计特性。
13.蒲福风级:
按风速的大小从0到12分成13级。
表2-9P372
第三章船舶横摇
1.有效波倾:
船的表观重力垂直于水下某一深度的次波面,该次波面为有效波面,对应的波倾角为有效波倾角。
有效波倾角的幅值为有效波倾。
2.船舶在波浪上的横摇受以下叫种力矩作川:
复原力矩;阻尼力矩(摩檫阻尼、兴波阻尼、漩涡阻尼);惯性力矩;波浪扰动力矩
3.波浪对船舶横摇作功的大小,既决定于波浪绕动力的大小,也取决于波浪频率与横摇固有频
率之间的关系。
一般情况下,波浪频率与横摇固有频率是不相等的,在波浪对船舶作用的一个周期内,扰动力矩的方向和横摇运动的方向有时一致,有时相反。
方向一致吋,扰动力矩对船舶作正功,供给船舶能量;方向相反时,扰动力矩对船舶作负功,使船舶减少能量。
4.船舶遭遇各种波浪的机会是随机的,但是一般说来,在满足安全性的前提下,使横摇固有周期尽量大些,以便改善船舶的横摇性能。
5.船舶在不规则波中的横摇,根据叠加原理,相当于遭受一系列波长的单元规则波作用的叠加。
6.谱密度曲线划分:
1)主成分波:
取风浪谱密度等于最大能量单元波谱密度的80%区间的单元波作为主成分波。
对船舶横摇起主要作用。
2)有义成分波:
最大有义波长与X=2B区间的单元波。
在此区间外的单元波对横摇不产生明显影响。
7.船舶横摇既取决于波浪能量的大小,又取决于谱密度曲线与放大因数曲线的关系。
根据后者,对船舶在不规则波中的横摇划分:
1)亚临界区域:
当船舶谐摇波长小于2倍船宽时,船舶不会发生很大的横摇。
2)临界区域:
当横摇的谐摇波长位于主成分波区间之A时,这时船舶产生最严重的横摇。
3)超临界区域:
当横摇谐摇波长大于最大有义波长时,船舶横摇相当缓和。
8.横摇试验的卩q种形式:
1)静水巾的横摇试验,目的是确定船的固有周期以及作用于船体上的水动力系数,特别是阻尼
力矩系数。
2)规则波中的横摇试验,用以确定横摇频率响应函数。
3)不规则波中的横摇试验,即按照预定要求在试验水池中产生一系列不规则波,测量模型在此不规则波上的运动,由输入及输出的谱分析计算出相应的频率响应函数。
4)瞬态波试验,即在水池中产生一系列波,其频率随着时间从所要求的最高频率到最低频率线性的减小,船舶快速的波赶上慢速的波,那么在某一瞬时在水池屮的某一点上产生一包含全部频率在A的很大的波,测量船模在这一瞬时最大波上的瞬时反应,通过对波和运动的谱分析,求的频率响应函数。
9.横摇固有周期是表征横摇的重要参数。
10.当船舶受到扰动以后,横摇固有周期越大,袞减得越快:
过小的固有周期,船体受到扰动以后,摇摆经久不息。
11.提高横摇固有周期是改善横摇性能的重要手段。
12.横摇减摇装置按其本身是否具有动力可分为主动式和被动式。
13.目前常川的减摇装置有:
舭龙骨、减摇鳍、减摇水舱、减摆陀螺、减摇滑块。
第四章船舶纵摇和垂荡
1.船舶在波浪中的摇荡运动受到力的作用:
1)重力,在船舶运动过程中,其大小、方向和作用点是不变的。
2)船体本身的惯性力
3)浮力,运动过程中是变化的
4)由船舶摇荡运动而产生的辐射流体动力
5)波浪绕动力,包括不受船体扰动的入射波的变动水压力形成的流体动力,一般称为傅汝德-
克雷洛夫力
6)流体粘性力,除了横摇,一般不考虑
2.切片法:
对于细长的船体,在高频摇荡时,其三维船体的流体动力,可以用船体各剖面处二维的流体动力沿船长脅加来求得的处理方法。
3.切片计算方法:
普通切片法、新切片法、STF'切片法。
第五章船舶的耐波性设计和实船试验
1.船舶主尺度对耐波性的影响。
(问答)
1)船长:
从耐波性角度,船长主要影响纵摇和垂荡。
在规则波屮,当L/X&1时,波浪的绕动力最大,纵摇和垂荡十分激烈;当L/A>1.3时,无论是否发生谐摇,纵摇和垂荡都不会很大;在不规则波中,增加船长对纵摇和垂荡都有利。
2)船宽:
从性能上,船宽主要影响稳性和横摇,对纵摇和垂荡影响不大。
一般说来,船宽减小,初稳性T降而对横摇有利,船体的砰击也有改善。
但也有相反情况,如某些海洋钻井船和平台。
3)吃水:
船舶在各种航行状态下,d/L〉0.045.从船舶砰击角度,吃水深,能够减少砰击的频率和砰击的强度。
4)初稳性高:
主要影响横摇固有周期,减小初稳性高时,横摇固有周期增加,横摇缓和,幅值减小。
但如果初稳性高过小,不仅降低了船的抗风能力,在顺浪巾,当波峰位于船中时,还可能
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