船舶横摇阻尼确定方法研究_张玉龙

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4年国船全稳性舶学术研讨会文集船舶摇横阻尼确 方定法研究张龙玉，

红霞李

,王文

,华

,瓶兴伟,

大连理工大学船舶程学工院:

辽宁大连

要基摘于势流理仅论能计算由于辐射兴波引起的阻尼不适于计算在横摇谐 摇周期附 的船近横体摇运动这是 为因种此况情下横摇产生 的辐兴射波阻尼 矩力小而很由于液体分离产生的黏性阻尼十分 显著准确的计 算舶船摇横阻尼对舶船横摇运的动究研非,常,,

。本文主 要通过三种 方来法计算型集装箱船的阻 分尼别是船模试推验导阻尼系公经数式验求解以及运进行用值数模 通过将拟三方种法得的求阻尼 代船舶入横摇自由衰减动运方程将数模值拟结果 模与型试验结进行果了比较数模值关拟词键横摇阻尼模试型验重要、,,,

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引言船舶在行过航中程受风浪等环境用作会产生多种形式的摇荡运动这些在运动方式中尤其以横摇运动对船舶 造成的危害最为巨当船大舶发 生大幅摇横动运不时仅会影响船员舒适性还会破坏船设舶备等的正常运转严 重时可能会致导翻事船故的发生造成而巨大的生命财 产损失 此因船舶的横摇运动状态直是研者究们关的注重点之但是 通常而言通过求解船舶横摇动运分方程微以可对船舶的横摇运状态进动行分析共振研在究 程中过发现船 舶横摇 尼阻的选取 于对求解果结着有巨大的影响尤其是在 率频附近时候的影响尤明为显所以解船求舶横摇阻尼的精确与否 接直响影对船舶横摇状 的分态析现阶段船 横摇舶阻尼的确定大 致三有种方法第种是型模试验的方法通过模船在水池中的摇横自由衰减试验记录其衰曲减并线阻尼系的计数算而换算进出实船 阻的的人验公式米勒经公式和 尼尼系数第二种是验经公式估算法较为 常用的包括等进行船 横舶摇阻尼论理通过商业软件如古拉夫耶式公等第种三基于的计 算本主要文过三种通方法 别来分算计装集船的箱横摇阻尼 到得同不横摇阻尼 情况下船舶的自由衰曲线减并与实际试验横摇历曲线程作对比探各讨方法的准确行，,,,

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家自然科基学金：

(工信部高技术船舶项目船舶第代二完整稳衡性技准术研

究 20

1

4年全国舶船稳性学研讨会术文

集船模试验计算横摇 尼阻试觀验示所

,

选取取巴拿马型

装集船箱为作船原模型用采缩尺比为

实船主度如表尺》

表项目

尺度主实船(

项

实船(目垂线间长水吃(

初性高稳横摇周期

(

型型宽深(

距船重中纵向心位

(置(

纵向性惯半径比船自由长减衰验试量的测时间历程曲 如线静水中的摇横图

所

示。八

时间图

摇衰减横线曲立阻方法求浦尼摇陋只考虑横摇单自由度的线性运动方如程下，

需根要据试验结果 定确』

、

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⑴

其中

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、

而；

分别是横惯性摇和附矩加惯矩性

;

孖为稳初高性

;和

分为别一

和次三次阻尼系数△以相邻 半个期周的两横摇 值幅的均平值

。为横先轴：,

邻相横两幅摇值之差为纵轴

,做消灭曲线

航速零时横摇灭消曲线图所示

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1

4年国全船稳舶性学 研术会讨集文！

:

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一摇辐横值平均值

)

(图

零航速 时横消灭摇曲线和

之间通过立方规律行拟进合：

其中和

是据根上 的面横摇 灭消线曲拟合作出趋势线得,

,出下面根据能量守恒得出

和：船横舶摇过程中

相邻个半期周的两横幅摇值之 的间势能损有失■

相邻半个周期阻尼消耗能的

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⑷

量中其计算得:

可，

能量守恒则

有

,得可到

:

如。后最可 得以到下如关系：

20

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4年全国船舶稳性学术讨研会文集

气计算得出阻尼数

如系〔⑷

下丫

。

验经式公计横算摇阻尼在缺乏模型试验数据的情下况横摇阻尼 确的定就需要依靠经验公经式验公式主要来是源于学者 对们量大模船试验的总和结归纳从而缺乏试在条件验况情下解决横运摇动的问题常 用的解横求摇阻尼的验经公式贝尔有登公式渡边公式 等人验经公式以及尼古拉耶夫公等式在这里选取尼古拉耶公夫式来计横摇算阻尼计算无因次减系衰数的尼古耶夫公式拉,为

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中其:

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和

分别为船长

、

型宽

、型深排和量水

,;、为经验系数

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对与海，船。一

般取

这取里么横摇为值幅

均平取

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计算得到横阻摇尼

数模值计拟算横摇阻尼对船 舶若干个剖面进行计算为模拟船体剖面 的摇横运动数通过商软件业所如值模图计拟中算用采了 动格网中的移滑网格技术计算过程网中格发不生构重边网个整算计域为 分足形个域够大的计算内所有格均为四网格示结化构网格于。位,,

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