海上不规则波浪扰动对船舶运动的影响

摘要：

针对动力定位船舶高精度六自由度运动数学模型的需求,研究了不规则海浪扰动的建模方法及其对船舶运动的影响,对比了长峰波与短峰波的波面形状及其产生的波浪力和力矩;基于傅汝德-克雷诺夫假设,将船舶近似为箱型船,建立了长峰和短峰不规则波对动力定位船舶产生的扰动时域模型;基于微幅波假设和线性叠加原理,采用中国沿海的频率谱和国际拖曳水池会议推荐的扩散函数,建立了长峰和短峰不规则波的三维波面模型,并对一艘动力定位船舶进行了主浪向角为90°、135°和180°的仿真验证.仿真结果表明:长峰波和短峰波所产生的一阶波浪力均呈高频振动变化;当主浪向角为90°时,长峰波产生的一阶波浪纵向力、纵摇力矩、横摇力矩接近于0;当主浪向角为180°时,长峰波产生的一阶波浪横向力、艏摇力矩、横摇力矩接近于0;长峰波产生的二阶波浪力和力矩比短峰波大19.2％;短峰波较长峰波在形状上更具有不规则性和不对称性,短峰不规则波可对船舶在波浪中的运动产生较大影响.

关键词：船舶工程、动力定位模拟器、线性叠加、短峰波、长峰波、扰动

所属期刊栏目：16

分类号：U666.158(船舶工程)

资助基金：863计划项目2015AA016404;中央高校基本科研业务费专项资金项目313204330;国家海洋公益性行业科研项目201505017-4

在线出版日期：2016-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：116-124