航行气垫船激励浮冰响应的模型实验研究

摘要：

基于弹性薄板振动微分方程和相似理论,建立了气垫船在浮冰上运动的原型系统与模型系统参数之间的相似对应关系.导出了浮冰层自由振动波形传播的相速度和群速度计算公式,明确了相速度的极小值和浅水波传播速度即为气垫船的第一、第二临界速度.根据研制的高精度非接触式激光位移测量系统,在变水深拖曳水槽中,开展了不同速度移动气垫载荷激励薄膜变形响应的系列实验,证实了存在使薄膜变形达到最大的移动气垫载荷临界速度.第一临界速度使气垫载荷之后的薄膜产生最大的下陷变形,第二临界速度使气垫载荷之前的薄膜产生最大的上凸变形.通过实验结果进一步分析了气垫速度、高度、压力及水深等参数对薄膜变形和临界速度的影响,揭示了移动气垫载荷激励薄膜变形响应的聚能共振增幅机理,为利用气垫船实施有效破冰提供了依据.

关键词：气垫船、破冰、聚能、临界速度、模型实验

所属期刊栏目：46

分类号：TV875+.1;O353.1(治河工程与防洪工程)

资助基金：国家科技部国际合作交流2008DFR704607和国家自然科学基金51479202资助项目.The project was supported by International Cooperation and Exchange Fund of National Ministry of Science and Technology of China 2008DFR704607 and the National Natural Science Foundation of China 51479202.

在线出版日期：2014-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：655-664