耐波性设计及实船试验的分析研究
船舶耐波性及其评价方法综述
船舶耐波性及其评价方法综述熊云峰熊文海（武汉理工大学，武汉430063）摘要: 随着人们对船舶在波浪上的航行性能愈来愈重视，船舶耐波性的好坏已成为衡量现代化船舶航行性能的重要衡准之一，本文通过对船舶耐波性的分析，总结了船舶在波浪中航行时的耐波性衡准，并对各种船舶耐波性评价方法作了较为全面的介绍和总结，同时提出了今后研究工作的方向和重点。
关键词: 船舶耐波性；衡准；评价；综述1引言船舶耐波性及其评价方法是船舶设计和航海人员及海事管理部门都十分重视的研究课题。
寻找使用方便且行之有效的船舶耐波性评价方法与衡准也一直是船舶耐波性研究人员所追求的目的之一。
但由于船舶耐波性问题的复杂性，迄今尚无统一的耐波性衡准指标，船舶耐波性评价方法也多种多样。
因此，深入了解以往研究所用的各种评估方法及其研究成果，对于进一步完善船舶耐波性及其评价方法的研究，找到更加方便、合理、准确的评价方法，减少船舶在风浪中发生危险的可能性，无疑具有重大的意义。
为此，本文力图对船舶耐波性及其评价方法进行较为全面的介绍和总结，并提出今后研究工作的方向和重点，供船舶耐波性研究人员参考。
2 船舶耐波性概述船舶耐波性是研究船舶在波浪中运动规律的一门学科。
对商船而言，耐波性是指船舶在波浪扰动下，产生各种摇荡运动、砰击、甲板上浪、失速、螺旋桨出水以及波浪弯矩等，仍能够维持一定航速在波浪中安全航行的性能。
对于舰艇而言，我国海军规定：“耐波性是指舰艇在一定海况下具有适当的舰体运动环境，以保证人员及各种武器、系统和其他装备能正常工作的能力”。
对于船舶耐波性的研究，它是随着船舶工业的发展和计算机技术的发展而不断在发展，但是研究船舶耐波性的基本方法主要有两种：（1）理论计算与分析法船舶在波浪中的摇荡运动，从力学的观点看，包括两个方面：一是刚体动力学问题，即船舶作为一般刚体在受到外力作用下产生运动的问题。
船舶在波浪扰动下的摇荡运动同周期性扰动力作用下的振荡器的振动类似，因此，研究船舶摇荡运动归结为建立船舶摇荡运动的微分方程及求解。
船舶耐波性总结2
船舶耐波性总结第一章耐波性概述一、海浪的描述、、。
船舶耐波性是船舶在波浪中运动特性的统称，它包括船舶在波浪中所产生的各种摇荡运动以及由这些运动引起的抨击、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正常功能的能力。
二、6个自由度的摇荡运动船舶任意时刻的运动可以分解为在Oxyz坐标系内船舶中心G沿三个坐标轴的直线运动及船体绕三个坐标轴的转动。
而这些运动中又有直线运动和往复运动垂荡对船舶航行影响最大，是研究船舶摇荡运动的主要内容。
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置附近做周期性的震荡作用。
产生何种摇荡运动形式取决于船首方向与风浪船舶方向之间的夹角，称为遭遇浪向。
三、动力响应船舶耐波性是船舶在风浪中性能的总的反应，它主要包括船舶摇荡、砰击、上浪、失速、螺旋桨飞车。
剧烈的横摇、纵摇和垂荡对船舶产生一系列有害的影响，甚至引起惨重后果，主要表现在以下三个方面：1）、对适居性的影响；2）、对航行使用性的影响；3）、对安全性的影响；船舶在风浪中产生摇荡运动时，船体本身具有角加速度和线加速度，因此属于非定常运动。
第二章海浪与统计分析2-1 海浪概述风浪的三要素：风速、风时、风区长度。
风浪要素定义：表观波长、表观波幅、表观周期。
充分发展海浪条件：应有足够的风时和风区长度。
海浪分类：风浪、涌浪、近岸浪。
风浪的要素表示方法：统计分析方法。
2-2规则波的特性波面可以用简单的函数表达的波浪称为规则波。
A 0=cos kx -t ξξω（）A k ξξω为波面升高，为波幅，为波数，为波浪圆频率。
在深水条件下，波长T c λ、周期和波速之间存在以下关系 ：≈ 2=1.56T λ； c==1.25T λλ； 2=T πω； 2k=g ω 波浪中水质点的振荡，并没有使水质点向前移动，也没用质量传递。
但是水质点具有速度且有升高，因此波浪具有能量。
余弦波单位波表面积的波浪所具有的能量2A 1E=g 2ρξ2-3不规则波理论基础一、不规则波的基本概念 1、确定性关系和统计关系我们所讨论的不规则波引起的船舶摇荡运动等都是属于统计规律范畴之内的。
双尾鳍渔船船型的耐波性试验研究
和耐波性能∀
双尾鳍渔船安装舭龙骨减摇效果明显 Φ 的无因次衰减阻尼 Λ
比Φ 的Λ
大 这对减小谐摇区的横摇幅值是十分有效的∀由于 Λ 大 船在不规则波中的横摇幅值也
减小∀装舭龙骨后 不同航速对船舶纵向运动影响不大∀
由于球尾渔船已在南海水域!菲律宾水域作业达五年之久 证明该船的耐波性优良 渔
民甚为满意∀而浅吃水双尾鳍渔船的耐波性能各项指标接近或超过了球尾渔船 可以证明该船
图中 Α为波倾角 Υ 为三一有义横摇角 Η 为三一有义纵摇角 Ζ 为三一有义升沉值 Α Ζβ 为三一有义升沉加速度 Φρ 为首部舷侧上浪概率 Φϕ 为螺旋桨处舷侧波面变化有义值 ΠΞ 为船艏舷侧上浪概率 Πρ 为螺旋桨出水概率∀
图 横摇运动统计值
图 纵摇运动统计值
ƒ
≥
√∏
ƒ
≥
√∏
从图 至图 可以看出 深!浅吃水双尾鳍渔船的横摇!纵摇!升沉和船艏 站升沉加速度
余灵 男
年生 讲师 硕士 主要研究方向 节能船型!新型高速船和不锈钢螺旋桨∀华南理工大学交通学
院船舶与海洋工程系∀邮编
南理工大学学报 自然科学版
华南理工大学学报
第卷
×
项目
总长 垂线间长
型宽 平均吃水 排水体积
方形系数 浮心纵坐标 横摇固有周期 舭龙骨面积
航速 缩尺比
表 船模和实船的主要参数
深吃水双尾鳍
船型及主要尺度
双尾鳍渔船的主要要素是在 个方案中经过理论计算分析!调查现有优秀渔船船型及南海 渔民海上作业要求的基础上确定的 其主要尺度如表 所列 其船型横剖面如图 所示∀为了比 较耐波性的优劣 选择优良性能的船型 我们在表 中给出了一艘经过 年海上作业并证明耐波 性良好的球尾船型渔船∀
船舶操纵性与耐波性简介第四章自由自航船舶操纵性试验
– 应尽可能接近大多数船舶实际航行中经常遇到 的操纵情况，或具有重要意义的情况，使由此
第四章 自由自航船舶操纵性试验
《船舶操纵性与耐波性》课件
– 应便于对所得的结果进行理论上的分析，从而取 得有普遍意义的特征参数。
回转试验结果分析
《船舶操纵性与耐波性》课件
• 对回转试验的结果可按回转性一节所述进 行分析。
– 在各种状态下测得的回转轨迹图上，直接量出 特征参数，如:纵距、正横距、战术直径、定常
回转直径V 0。/ u 1从航速和角速度测量中可求得回转 速量降中可得 到d及定定常常回回转转横角倾速角度r0。和从0 最横大倾动角力的横测
图4-2 (a)
光学跟踪的绕标方法
《船舶操纵性与耐波性》课件
• 设首、尾两测向仪离重心点G 的距离分别为LA、LB，则二测 角仪间距离L0为:
L0 LALB
• 在图上任取一点O，作直线Ox0 ，并取其为船舶初始航线。按 一定的比例尺，以O为圆心，L0 为半径作圆。各时刻tj 船舶重 心点位置作图如下:
– 应便于进行试验操作和对所需数据的观测。
• 实船与船模通过这些标准的操纵性试验，求
取操纵指数(如 K、T等)，或直接根据所得的
试验曲线的形式以判定其操纵性的优劣
• 主要的试验有：回转试验、螺线及逆螺线试 验、回舵试验、Z形试验、变首向试验、频率 响应试验以及关于启动、停车、倒退等的专 门试验
4.1 回转试验
光学跟踪的绕标方法结果精确，但 需在试验水域设置浮标，不方便。
图4-2(b)
《船舶操纵性与耐波性》课件
船舶实海域耐波性预报系统研究开发 - 副本
中的平均失速情况。
关键词：实海域；短期预报；长期预报；预报系统；耐波性衡准；平均失速
中图分类号：Ｕ６６１．３２
文献标志码：Ａ
文章编号：１６７１—７９５３（２００９）０５一ｏ００１一０６
在静水中具有优良快速性的船舶，在风浪中 的航行性能未必优良［１］，船舶在实海域中的航行 性能才真正决定了其性能的优劣。船舶在实海域 中的耐波性主要表现为其振荡运动的激烈程度， 直接关系到船舶的适居性、安全性及经济性。
不规则波中的船舶运动可以通过将船舶对单 个波浪成分波的响应进行线性叠加来获得。海浪
谱能够描述组成不规则海浪的成分波情况，对应
某一频率的海浪谱能量与船舶响应平方的乘积值
即为船舶在该频率下的运动响应谱值：
５，（∞ｉ）一Ｈ２（ｊ∞ｉ）×＆（（￡Ｊｉ）
（１）
常用的海浪谱包括ＩＴＴＣ双参数谱和
ＪＯＮＳＷＡＰ谱，可在本系统中选择。
有切片法和三维面元法。计算使用法国船级社
（ＢＶ）的Ｈｙｄｒｏ－Ｓｔａｒ，计算原理是三维面元法：首 先求解船体的辐射绕射势，再根据浮体的运动特
性获得船舶的幅值响应。
软件计算得到的是船舶重心处的响应，而艏
部和艉部一些同定点与波浪间的相对运动是估计 抨击，甲板上浪、螺旋桨飞车等现象的基本参数，
需进一步计算得到。
生甲板上浪、艏部抨击和螺旋桨飞车的概率和单 位时间发生的次数。
艏部相对运动超过其有效干舷就会发生甲板 上浪，甲板上浪概率Ｐ和单位时间甲板上浪发生
次数Ｎ计算公式分别为：
２
Ｐ（ｒ＞＾）＝ｅ（篆）
（１０）
Ｎ一２‘ｎｔａ，／，．）Ｘ ｅ（去）
…）
式中：Ｚ，，——船上某点处的相对运动方差；
文一——船上某点的处的相对速度的均方 差；
船舶耐波性能及优化设计研究
船舶耐波性能及优化设计研究一、引言船舶耐波性能是衡量一艘船的重要指标之一，也是保障船舶海上安全的关键因素。
船舶在海上航行时，会面临各种波浪环境，船舶的耐波性能好坏决定了其航行的安全性和舒适性。
因此，研究船舶的耐波性能以及优化设计是一个具有重要意义的课题。
二、船舶耐波性能的影响因素船舶的耐波性能是由船体本身的设计和建造质量、船舶在海上的运动状态以及各种环境因素综合影响而形成的。
以下是影响船舶耐波性能的几个主要因素：1、船体结构设计船体结构设计是影响船舶耐波性能的最重要因素之一，它包括船体型面设计、船体尺寸比例、船舶结构强度等。
合理的船体结构设计有利于提高船舶的耐波性能。
2、载货量和船员配备随着船舶的载货量增大，船舶的大、小浪受力情况也会发生变化，会对船舶的耐波性能产生一定的影响。
而船员配备的多少也会影响船舶的艇身均衡状态和灵活性，从而影响船舶的耐波性能。
3、船舶在海上的运动状态船舶在海上的运动状态是受到风、浪、潮流等多种因素的综合影响而形成的，如航向、航速、波浪高度、波浪频率等。
这些因素会影响船舶的耐波性能。
4、波浪环境波浪环境是指船舶在海上遇到的波浪形态，包括波高、波浪频率、波浪周期等。
不同的波浪环境对船舶的耐波性能有不同的影响，需要对波浪环境进行全面的评估和分析。
三、优化船舶耐波性能的设计方法为了提高船舶的耐波性能，需要采取一些有效的优化设计方法。
以下是几种主要的设计方法：1、船体结构优化设计船体结构的优化设计可以通过数值模拟和实验测试两种方法来实现。
数值模拟主要利用计算机仿真技术分析和研究船体结构的力学性能，进行结构优化设计，实验测试则是通过对船舶模型进行真实的模拟试验，获取船体结构的力学特性数据。
2、锚泊安装和操纵策略优化对于大型船舶来说，锚泊安装和操纵策略的优化也是提高船舶的耐波性能的关键因素之一。
优化锚泊安装和操纵策略可以通过数值模拟和实验测试来实现。
3、减轻船舶载重量为了提高船舶的浮力和稳定性能，可以考虑减轻船舶的载重量。
船舶耐波性总结2讲解
船舶耐波性总结第一章耐波性概述一、海浪的描述、、。
船舶耐波性是船舶在波浪中运动特性的统称，它包括船舶在波浪中所产生的各种摇荡运动以及由这些运动引起的抨击、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正常功能的能力。
二、6个自由度的摇荡运动船舶任意时刻的运动可以分解为在Oxyz坐标系内船舶中心G沿三个坐标轴的直线运动及船体绕三个坐标轴的转动。
而这些运动中又有直线运动和往复运动垂荡对船舶航行影响最大，是研究船舶摇荡运动的主要内容。
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置附近做周期性的震荡作用。
产生何种摇荡运动形式取决于船首方向与风浪船舶方向之间的夹角，称为遭遇浪向。
三、动力响应船舶耐波性是船舶在风浪中性能的总的反应，它主要包括船舶摇荡、砰击、上浪、失速、螺旋桨飞车。
剧烈的横摇、纵摇和垂荡对船舶产生一系列有害的影响，甚至引起惨重后果，主要表现在以下三个方面：1）、对适居性的影响；2）、对航行使用性的影响；3）、对安全性的影响；船舶在风浪中产生摇荡运动时，船体本身具有角加速度和线加速度，因此属于非定常运动。
第二章海浪与统计分析2-1 海浪概述风浪的三要素：风速、风时、风区长度。
风浪要素定义：表观波长、表观波幅、表观周期。
充分发展海浪条件：应有足够的风时和风区长度。
海浪分类：风浪、涌浪、近岸浪。
风浪的要素表示方法：统计分析方法。
2-2规则波的特性波面可以用简单的函数表达的波浪称为规则波。
A 0=cos kx -t ξξω（）A k ξξω为波面升高，为波幅，为波数，为波浪圆频率。
在深水条件下，波长T c λ、周期和波速之间存在以下关系 ：≈； 2=1.56T λ； c==1.25T λλ； 2=T πω； 2k=g ω 波浪中水质点的振荡，并没有使水质点向前移动，也没用质量传递。
但是水质点具有速度且有升高，因此波浪具有能量。
余弦波单位波表面积的波浪所具有的能量2A 1E=g 2ρξ2-3不规则波理论基础一、不规则波的基本概念 1、确定性关系和统计关系我们所讨论的不规则波引起的船舶摇荡运动等都是属于统计规律范畴之内的。
船舶耐波性及其评价方法综述
船舶耐波性及其评价方法综述熊云峰熊文海（武汉理工大学，武汉430063）摘要: 随着人们对船舶在波浪上的航行性能愈来愈重视，船舶耐波性的好坏已成为衡量现代化船舶航行性能的重要衡准之一，本文通过对船舶耐波性的分析，总结了船舶在波浪中航行时的耐波性衡准，并对各种船舶耐波性评价方法作了较为全面的介绍和总结，同时提出了今后研究工作的方向和重点。
关键词: 船舶耐波性；衡准；评价；综述1引言船舶耐波性及其评价方法是船舶设计和航海人员及海事管理部门都十分重视的研究课题。
寻找使用方便且行之有效的船舶耐波性评价方法与衡准也一直是船舶耐波性研究人员所追求的目的之一。
但由于船舶耐波性问题的复杂性，迄今尚无统一的耐波性衡准指标，船舶耐波性评价方法也多种多样。
因此，深入了解以往研究所用的各种评估方法及其研究成果，对于进一步完善船舶耐波性及其评价方法的研究，找到更加方便、合理、准确的评价方法，减少船舶在风浪中发生危险的可能性，无疑具有重大的意义。
为此，本文力图对船舶耐波性及其评价方法进行较为全面的介绍和总结，并提出今后研究工作的方向和重点，供船舶耐波性研究人员参考。
2 船舶耐波性概述船舶耐波性是研究船舶在波浪中运动规律的一门学科。
对商船而言，耐波性是指船舶在波浪扰动下，产生各种摇荡运动、砰击、甲板上浪、失速、螺旋桨出水以及波浪弯矩等，仍能够维持一定航速在波浪中安全航行的性能。
对于舰艇而言，我国海军规定：“耐波性是指舰艇在一定海况下具有适当的舰体运动环境，以保证人员及各种武器、系统和其他装备能正常工作的能力”。
对于船舶耐波性的研究，它是随着船舶工业的发展和计算机技术的发展而不断在发展，但是研究船舶耐波性的基本方法主要有两种：（1）理论计算与分析法船舶在波浪中的摇荡运动，从力学的观点看，包括两个方面：一是刚体动力学问题，即船舶作为一般刚体在受到外力作用下产生运动的问题。
船舶在波浪扰动下的摇荡运动同周期性扰动力作用下的振荡器的振动类似，因此，研究船舶摇荡运动归结为建立船舶摇荡运动的微分方程及求解。
船舶耐波性近期研究进展与若干评述
朱仁传，等：船舶耐波性近期研究进展与若干评述2022年·第3期·总第198期本期特约船舶耐波性近期研究进展与若干评述朱仁传 徐德康 王 慧 石凯元 詹 可（上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院 上海 ２００２４０）［摘 要］ 船舶耐波性是船舶航行与作业最为关注的性能之一，是关于结构物与波浪相互作用的研究，涉及到的物理问题复杂，与外部气候条件、波浪环境和近岸深海海区有关，也与船舶本身的几何形状、尺度大小、遭遇浪向、航行速度、装载工况和船体的固有频率等密切相关。
论文就船舶耐波性研究的水动力方法、研究趋势进行归纳总结，并提出近期耐波性若干关键研究进展和评述。
［关键词］船舶；耐波性；研究进展；势流；黏流［中图分类号］U661.32 ［文献标志码］A ［文章编号］1001-9855（2022）03-0001-019State of the Art Review of Recent Ship Seakeeping Researches andSome CommentsZHU Renchuan XU Dekang WANG Hui SHI Kaiyuan ZHAN Ke(School of Naval Architecture, Ocean and Civil Engineering, Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240, China)Abstract: Seakeeping is one of the most important performance aspects for ship sailing and operating at sea. It is a research field related to the complex physical problems of wave and structure interactions. Seakeeping performance of a ship is influenced by the weather condition, the wave conditions, and the costal and deepwater region characteristics, which is also affected by the geometry, scale, encountered wave angle, speed, loading condition and the inherent natural frequency of the ship. The paper summarizes the recent hydrodynamic methods and development trend, along with some comments on the key developments of seakeeping researches.Keywords: ship; seakeeping; research progress; potential flow; viscosity收稿日期： 2022-05-27；修回日期： 2022-06-10作者简介：朱仁传（1969-），男，博士，教授。
舰船耐波性试验规范
舰体波浪载荷需测记下列项目： a．中横剖面左右舷(甲板边板或舷侧顶板)的应力 b．沿纵向左舷或右舷甲板边板处的应力；
c．重负荷处的应力分布； d．艏底部的砰击压力； e．局部结构应力。 5.6 艇体波浪载荷
艇体波浪载荷需测记下列项目： a．同 5.5a； b．同 5.5b； c．指定位置上的冲击加速度； c．指定位置上的冲击压力； e．重负荷处的应力分布。
5 试验项目
5.1 波浪 用测波仪测量波浪，在罗经上判断浪向并记录。
5.2 相对风向和风速 用风速仪测量风速和风向的平均值并记录。
5.3 航速 在 GPS 接收机上读取航速并记录。
5.4 舰船运动 舰体运动需测记下列项目：
a．舰体纵摇角； b．舰体横摇角； c．指定位置上的舰体垂向运动加速度。 5.5 舰体波浪载荷
5.7 其他测量项目 其它测量项目包括除 5.1～5.6 之外的选测项目，包括：
a．艏摇角，艏摇角速度、横摇角速度，纵摇角速度，及相应的角加速度； b．垂荡，船艏相对波面的运动，舰体水平加速度； c．波浪中桨轴扭矩、推力和转速； d．艏底部出水频率和砰击频率； e．砰击时的冲荡应力，艏部外飘部的砰击压力。
耐波性试验
1 试验目的与意义
5
6
1 试验目的与意义
船舶在海上航行，遇上大的风浪，常会发 生剧烈的摇摆运动，导致严重的失速，砰击 ，甲板上浪，航向不稳定，甚至会使船体结 构遭受损坏或使船舶丧失稳性而翻沉。因此 ，耐波性是船舶航行的重要性能。它涉及到 船舶的使用效能和安全性。
7
1 试验目的与意义
确定待设计或已建造船舶的耐波性 , 判断是 否满足使用要求
46
4.1 试验方法及过程
船模纵摇ห้องสมุดไป่ตู้验视频
47
4.1 试验方法及过程
船模横摇试验视频
48
05
PART FIVE
试验报告
49
5 实验报告
试验意义和目的 试验相似准则和本次内容 主要仪器设备 试验程序 试验原始数据 计算公式
50
5 实验报告
横摇试验（计算表格,横摇幅值/波倾角曲线, 横摇幅值/波幅） 纵摇试验(计算表格,纵摇幅值/波倾角,垂荡 幅值/波幅,垂向加速度/波幅)*曲线横座标 为遭遇频率 关于摇荡试验。
51
感谢各位聆听
裴玉国 大连理工大学 船舶学院
52
42
4.1 试验方法及过程
频率响应函数用表面波倾表示
A 2 Y ( ) 0 g
a0 2
量纲是米-1
360 1 h 0.36 2 1000
T 2 g
h
h
2
波倾角
T 2
换算成实船的频率响应函数为
{Y ( )}s {Y ( )}m 1
40
4.1 试验方法及过程
本次横摇试验测量参数: 波浪周期、波高、横摇角
波长
1.56T
《船模性能实验》实验报告
网络教育学院《船模性能实验》实验报告学习中心：层次：专升本专业：船舶与海洋工程学号：学生：完成日期： 2013年2月6日实验报告一一、实验名称：船模阻力实验二、实验目的：主要研究船模在水中匀速直线运动时所受到的作用力及其航行状态。
其具体目标包括：（1）船型研究通过船模阻力实验比较不同船型阻力性能的优劣。
（2）确定设计船舶的阻力性能;对具体设计的船舶，通过船模阻力实验，计算实船的有效功率，供设计推进器应用。
（3）预报实船性能;船模自航实验前，必须进行船模阻力实验，为分析自航实验结果预报实船提供必要的数据。
（4）系列船模实验;为提供各类船型的阻力图谱，必须进行系列船模的阻力实验。
此外还有进行几何相似船模组实验，其目的在于研究推进方面的一些问题。
（5）研究各种阻力成分实验;为了研究分类，确定某种阻力成分，必须进行某些专门的实验。
（6）附体阻力实验;目的在于求得附体的阻力值以及比较不同形式的附体对阻力的影响。
（7）流线实验;在船模实验的同时，有时还要进行船模流线实验，目的在于确定舭龙骨，轴支架等附体以及船首尾侧推器开孔的位置等。
（8）航行状态的研究;在船模阻力实验时，测量船模在高速直线运动时的纵倾及升沉等状态，这对于高速排水型船，滑行快艇、水翼艇等高速船舶尤为重要。
三、实验原理：1．简述水面船舶模型阻力实验相似准则。
（1）船模与实船保持几何相似。
（2）船模实验的雷诺数达到临界雷诺数以上。
（3）船模与实船傅汝德数相等。
2．分别说出实验中安装激流丝和称重工作的作用。
激流丝是为了使其在金属丝以后的边界层中产生紊流；称重工作是为了准确称量船模重量和压载重量，以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。
3．船模阻力实验结果换算方法有哪些？1)安装激流丝：用1=Φmm 金属丝缚在船模的19站处使其在金属丝以后的边界层中产生紊流。
2）称重工作：准确称量船模重量和压载重量，以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。
3．船模阻力实验结果换算方法有哪些？常用的船模阻力实验结构换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法。
舰船耐波性试验规范
2 试验目的
测定舰船耐波性能；寻求实船试验与模型试验的相关性；检验理论预报的精度和可 信度；寻求减缓舰船摇荡运动的有效措施。
3 试验仪器、设备
3.1 保证船 试验时必须提供保证船，该船应能在试验所要求的浪级下安全航行并履行其工作职
责。 3.2 测试用仪表
测试用仪表应按国家计量法的规定经过计量检定合格并处在规定的有效周期内，其 量程和精度与试验检测的要求相适应。
试验前后应对所有仪器仪表检查、校验和标症。在试验现场待试期间应保持良好状 态。 3.3 测试仪表的安装
测试仪表应按照测试项目的要求及有关操作规程安装在合适的位置上，并注意防 潮。防止在试验过程中因松动、振动及外界环境等因素影响测试结果的正确性。陀螺仪 应安装在船体重心附近。
7 试验结果的分析和评定
7.1 舰体运动和波高幅值的统计值与其均方根值间的关系 舰体运动和波高幅值的统计值按式(1)计算：
X m = Kf m0 ………（１） 式中：Xm――舰体运动和波高的单幅统计值。对于波高，单位为m；对于纵、横角，单 位为（°）；对于垂向运动加速度，单位为m/s2；
第四章船舶耐波性试验
船模在波浪中的运动和增阻试验
1。船模在波浪中阻力的测量方法
悬挂重量法测量 在波浪中船模阻力的 示意图，试验时按预 先确定的几个航速逐 一进行。在每个航速 下，改变波长作出固 定航速下总阻力随波 长的变化曲线见下图。
1。船模在波浪中阻力的测量方法 试验结果表达为曲线
阻力增量
船模宽
波幅 船模长
阻力增量与波高的平方成比例
船模在波浪中的运动和增阻试验
2。波浪中实船阻力增量的平均值预估
由于：
船模在波浪中的运动和增阻试验
2。波浪中实船阻力增量的平均值预估 不规则波中阻力增量平方根的谱密度为：
由船模试验确定
船长
实船阻力增量平均值：
六、船模尺度选择 尺度的选择要慎重考虑，应根据池壁效应、
造波机的波长范围、池长、车速等因素来确定。 通常船模长度在2到4米。
池壁效应
池壁效应
第四章 船舶耐波性试验
第二节 静水中自由和强迫横摇试验
静水中自由和强迫横摇试验
一、静水中自由横摇衰减试验（实船或船模） 1。试验目的：确定横摇固有周期、无因次衰减系数
1。冲箱式造波机
曲柄连杆机构的作 用是使冲箱作近似简谐 运动的垂直振荡运动。
船模在波浪中的运动和增阻试验
一、实验设备 2。摇板式造波机
由平板和四连杆机构组成，四连杆机构使 平板绕下端的水平轴摇荡。
船模在波浪中的运动和增阻试验
一、实验设备 3。气动式造波机
由鼓风机和调节阀门组成，通过调节阀 门来控制气体对水面的压力变化而产生波浪。
和附加质量惯性矩。
2。实船自由横摇的具体做法： 按预先的排水量浮于静水面上，实验指挥者
舰船结构的耐波性能分析与优化设计
舰船结构的耐波性能分析与优化设计舰船结构的耐波性能是指舰船在海洋波浪环境下承受波浪载荷时的稳定性和安全性能。
耐波性能的分析与优化设计对于舰船的设计和建造具有重要意义。
本文将就舰船结构的耐波性能进行分析，并提出相应的优化设计方法。
1. 波浪载荷对舰船结构的影响波浪载荷是指充斥在舰船结构表面的波浪力，它对舰船结构的影响可表现为“浪荡力”和“迎浪力”。
浪荡力使得舰船产生横向和纵向的运动，而迎浪力则用于提供推进力。
2. 耐波性能分析方法2.1 线性理论分析线性理论是一种基本的理论模型，它假设波浪载荷与舰船的反应之间是线性关系。
通过线性理论分析，可以获得舰船在不同波浪条件下的波动响应和载荷分布。
2.2 非线性数值模拟非线性数值模拟是一种更加精确的耐波性能分析方法，它考虑了波浪载荷和舰船结构的非线性特性。
利用计算流体力学方法，可以模拟舰船在海上的真实工作环境，获得更准确的结果。
3. 耐波性能优化设计方法3.1 材料选择与强度优化在耐波性能优化设计中，选择合适的材料对于提高舰船结构的强度和刚度至关重要。
通过优化材料的特性，可以降低结构的振动幅值和应力，提高舰船的耐波性能。
3.2 结构形状优化结构形状对于舰船的耐波性能有着直接的影响。
通过优化结构的外形和布局，可以减小舰船与波浪的相互作用，降低波浪载荷和结构响应。
3.3 主动控制技术主动控制技术可以在一定程度上改善舰船的耐波性能。
通过采用合适的控制策略，如自适应控制和反馈控制，可以减小波浪力对舰船的影响，提高舰船的稳定性和操纵性能。
4. 耐波性能分析与优化设计案例以某型舰船为例，通过上述提到的耐波性能分析与优化设计方法，对舰船的结构进行分析和改进。
通过数值模拟和实际试验，获得了舰船在不同波浪条件下的耐波性能数据，并根据数据分析结果进行相应的结构优化设计。
5. 结论舰船结构的耐波性能是保证舰船在海上安全运行的重要因素。
本文通过分析耐波性能的影响因素，并介绍了线性理论分析和非线性数值模拟两种常用的分析方法。
船舶耐波性设计及评估方法研究
船舶耐波性设计及评估方法研究高占锋【摘要】耐波性是船舶设计重要的参考指标,本文在分析船舶耐波性及其运动方程式的基础上,探讨耐波性衡准单项指标和综合指标,并结合3000t工程起重船为例,就耐波性评估方法及应用进行了论述,指出了耐波性设计及评估方法的可行性,具有较强的应用价值和实际意义.【期刊名称】《中国水运（上半月）》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】2页(P37-38)【关键词】船舶;耐波性设计;评估方法【作者】高占锋【作者单位】江苏海艺船舶科技有限公司,江苏镇江 212009【正文语种】中文【中图分类】U662船舶在波浪中的运行是不可避免的，关键是要防止船舶在波浪中发生过大运动，确保船舷安全以及其他船舶功能不受损害。
船舶耐波性是指船舶在波浪的扰动下，即使有横摇、甲板上浪、螺旋桨飞车等问题，仍能维持一定航速安全运行的能力，船舶的耐波性对保障船舶航行安全尤为重要。
现实中，主要通过各种耐波性评价方法（如BP神经网络耐波性评价法等）评估船舶的耐波性，其原理是计算一定风浪环境下船舶航行的耐波性安全评估值，并根据计算出的评估值大小选择不同风浪条件下船舶最有利的航速和航向，指导船舶的航行操作，确保船舶航行安全。
从船舶设计者的视角看，船舶耐波性应从船舶的适居性、使用性和生命力方面综合考量。
根据6个自由度的运动均值或特征值来看，加速度特征值、运动和加速度的极值、甲板淹湿、砰击和砰击负荷、波浪诱导振动、船体相当梁弯矩、船体挠度、局部波浪负荷、所需功率的增加、螺旋桨空转、尾轴负荷和航向稳定性等。
船舶在波浪中受力主要包括6个方面：重力，即船舶在运动过程中，其大小、方向和作用点是不变的；船体本身的惯性力；浮力，在船舶运动中是变化的；辐射流体动力，由船舶摇荡运动产生；波浪扰动力，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，以及波浪遇到船体后时产生绕射流体动力；流体粘性力，除横摇运动外，流体粘性力一般不予考虑。
船舶耐波性能实验——阻尼系数测量
船舶耐波性能试验—阻尼系数测量试验学生姓名：学号：学院：船舶与建筑工程学院班级：指导教师：一、船模横摇试验的目的上风浪中航行最易发生横摇，而且横摇的幅度较大，不仅影响船员生活和工作的各个方面，严重的横摇还会危及船舶的安全乃至倾覆失事。
因此，在有关耐波性的研究中，首先关注的是要求设计横摇性能优良的船舶。
由于船舶在波浪中横摇运动的复杂性，理论计算尚未达到可用于实际的程度，因而模型试验是目前预报船舶横摇最可靠的方法。
本教学试验由下列两部分组成，即：1．船模在静水中的横摇衰减试验，目的是确定船的固有周期以及作用在船体上的水动力系数，如附连水惯性矩及阻尼系数等。
据此可根据线性运动方程计算船舶在风浪中的横摇频率响应曲线。
2．船模在规则波中的横摇试验，目的是确定船的横摇频率响应函数，可用于预报船舶在中等海况下的横摇统计特性，对于高海况的预报数值则偏高，这是由于非线性影响的缘故。
二．实验原理通过《船舶原理》课程的学习，我们知道船舶的横摇运动方程可以表示为：式中，表示横摇角、横摇角速度、横摇角加速度；Ixx’表示船舶在水中的横摇惯性矩，等于船舶在空气中的横摇惯性矩Ixx 与船舶在水中的横摇附加惯性矩之和；N为阻尼力矩系数；D为排水重量；h为横稳性高度；αm0为有效波倾；ω为波浪圆频率。
引入横摇衰减系数γ和横摇固有（圆）频率ωФωФ2=Dh/Ixx’横摇运动方程可以写成:静水中自由横摇考虑船舶在初始时刻浮于静水面上，并伴有一个静横倾角φ0，但不受波浪的作用，该船舶随后将作自由横摇运动，其表达式可以写成式中，无因次衰减系数μ和相位超前角β为自由横摇幅值随时间成指数规律衰减，而横摇角随时间成余弦变化规律。
余弦函数的周期为2π，当每增加2π时，横摇完成一个摇摆，对应的时间间隔为自由横摇周期TФ’，即：ωФ’ TФ’=2π或上式中的表示水阻尼对横摇周期的影响，实际上阻尼对周期的影响很小。
若不考虑水的阻尼，则=0，式（6）对应的自由横摇周期即为横摇固有周期。
船舶耐波性总结2讲解
船舶耐波性总结第一章耐波性概述一、海浪的描述、、。
船舶耐波性是船舶在波浪中运动特性的统称，它包括船舶在波浪中所产生的各种摇荡运动以及由这些运动引起的抨击、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正常功能的能力。
二、6个自由度的摇荡运动船舶任意时刻的运动可以分解为在Oxyz坐标系内船舶中心G沿三个坐标轴的直线运动及船体绕三个坐标轴的转动。
而这些运动中又有直线运动和往复运动垂荡对船舶航行影响最大，是研究船舶摇荡运动的主要内容。
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置附近做周期性的震荡作用。
产生何种摇荡运动形式取决于船首方向与风浪船舶方向之间的夹角，称为遭遇浪向。
三、动力响应船舶耐波性是船舶在风浪中性能的总的反应，它主要包括船舶摇荡、砰击、上浪、失速、螺旋桨飞车。
剧烈的横摇、纵摇和垂荡对船舶产生一系列有害的影响，甚至引起惨重后果，主要表现在以下三个方面：1）、对适居性的影响；2）、对航行使用性的影响；3）、对安全性的影响；船舶在风浪中产生摇荡运动时，船体本身具有角加速度和线加速度，因此属于非定常运动。
第二章海浪与统计分析2-1 海浪概述风浪的三要素：风速、风时、风区长度。
风浪要素定义：表观波长、表观波幅、表观周期。
充分发展海浪条件：应有足够的风时和风区长度。
海浪分类：风浪、涌浪、近岸浪。
风浪的要素表示方法：统计分析方法。
2-2规则波的特性波面可以用简单的函数表达的波浪称为规则波。
A 0=cos kx -t ξξω（）A k ξξω为波面升高，为波幅，为波数，为波浪圆频率。
在深水条件下，波长T c λ、周期和波速之间存在以下关系 ：≈； 2=1.56T λ； c==1.25T λλ； 2=T πω； 2k=g ω 波浪中水质点的振荡，并没有使水质点向前移动，也没用质量传递。
但是水质点具有速度且有升高，因此波浪具有能量。
余弦波单位波表面积的波浪所具有的能量2A 1E=g 2ρξ2-3不规则波理论基础一、不规则波的基本概念 1、确定性关系和统计关系我们所讨论的不规则波引起的船舶摇荡运动等都是属于统计规律范畴之内的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
者也受到传统设计思想 的束缚 ， 使得设计 目标往往 主要 放在 充 分 考虑 满 足业 主对舰 船某 些 功 能 系统 或 设施 的使用 性 能 、 战技 指标 及舰 船 的其他 总 体性 能 、 经济性 等 要 求上 ， 不 太顾 及 也 无 法 顾 及 到 风 浪 等 而 气 象 条件 下 舰船 的航行 性 能。等 到 耐波性 作 为 一项 船舶 性 能进 行校 核 时 ， 使再 对 船 体 型线 作 一 定 的 即 局部 改 变也 对 耐 波性 的提 高作用 不 十分 大 了。 本 文结 合某 舰 的设 计 以及对 该 舰实 船 耐波 性试 验结 果 的分 析研 究 ， 讨 在 设 计 之 初 即充 分 重 视 耐 探 波性 ， 采 用性 能 一体 化方 法 ， 耐 波性 设计 贯穿 于 并 将 总体 设计 的全 过程 这 一设计 思想 的意义 与优 点 。
阶段 具备 了考虑 耐 波性 乃 至进 行 船 舶耐 波 性 优化 设 计 的可能 。本舰 的设 计过程 中 ， 再将 耐波性 能 作为 不 项 事后校验 性能来 看待 ， 而是在设 计 的初 期 即充分 对 耐波性加 以重 视 并 考虑 。在 方 案设 计 前 期 确定 舰 主尺度与船 型系数 时 ， 改变传 统 的 由静 水 中快速 性指
顾 其它主要性 能 ， 快 速 性 、 波性 、 性 、 纵性 等 将 耐 稳 操 结 合在一起 ， 采用 性 能一 体 化 的设 计 方 法 ， 时 以保 此 证耐波性 指标 的实 现 为 主 ， 取不 同 的权 重 系 数 ， 选 综 合权衡各项 主要 总体性 能及 作业 能力 等 因素 ， 耐波 在 性指 标达到 要求 的情 况下 确 定船 型 主要 系 数 。后续 设 计过程 中 ， 以基 本保 障耐 波性 指标 为 基 础 ， 则 以满 足和改善其 它性 能指标 为主要 目标 ， 一 步优 化船体 进 型线 ， 以提高全舰 总 体 各项 综 合性 能 ， 中 的措 施有 其 优 化船体局 部水 下 型 线 以改 善 阻力 、 流场 ； 计优 良 设
１ 设 计 中的 耐 波 性 考 虑
客观地说 ， 由于军 船 的特 殊 性 ， 设计 过 程 包括 其 对各种性 能及 战技指标 的综合分 析 与权 衡 ， 为舰船 作 性能一个 方面 的耐波性决 不是其 设计 的主要 目标 ， 但
同样 是 由于军 船 的特殊 性 ， 其遂 行作 战 使命 时必然是 在各 种可能 的海况下 进行 的 ， 因此 耐波性 就 成为 必须 十分重 视 的舰船 总体 重要性能 指标 之一 。研究 表 明 ， 耐波性 主要取 决 于环 境 和船 的主 尺度 和 主要 船 型 系 数， 船体型线 的局部 改变对 耐波性 的改 善是 比较 有限 的， 而舰船在静 水 中的阻力性 能对船 体 型线 的改 变则 十分 敏感 。同时 ， 随着船 舶试验 技术 的 日益 完善 以及 计算 机技术 的飞速发展 ， 使得人 们在 船舶 设计 的初 始
０ 引 言
船 舶 耐波 性是 在研 究 波浪 中舰 船运 动 性 能 的基 础上 逐 步形 成 的 。前期 由于人们 主要 将 耐 波性 能 理 解为 舰船 在 波 浪 中 的摇 摆 性 能 ， 上 船 舶 的 运 动 参 加 数 较 多 ， 设计 方 案 的 比较 时 ， 在 往往 发 现单 个 或 数个 运动 参 数并 不 能 反 映 耐 波性 的全 部 ， 时 还 会 造 成 有 某种 程 度 上 的理解 混 乱 ， 而 根 据船 舶 运 动 本 身 来 因 判 断其 耐 波性 常 常难 以作 出定论 。随着 理 论 研究 与 实践 的广 阔发 展 ， 们 逐 渐 认 识 到 耐 波 性 不 能再 简 人 单 地采 用运 动 参 数 作 为评 价 基 础 ， 应 与 舰 船 自身 而 任 务使 命 ， 尤其 是 要 与 海 上 遂 行 作 业 任 务 的情 况 联 系起 来 。对 有 特 殊 使 命 任 务 的军 船 而 言 ， 波 性 能 耐 不 仅要 考 核 其 在 一 定 海 况下 安 全 可 靠 地 航 行 的 能 力 ， 必 须考 核其 能 否具 有保 证舰 载装 备 、 还 系统 等正 常发挥 功 能 的能 力 。这一 耐 波性 评价 的思 想 不 仅 已 被 要 承担 复杂 使 命 的军 船 所 接 受 ， 于 某 些 功 能较 对 单一化 的商 船也 可适 用 。 耐 波性 是 舰船 的主 要 性 能之 一 ， 是 舰 船应 具 也 有 的一 种 基 本 能 力 。这 种 能 力 通 过设 计 而 赋 予 ， 通 过使 用者 的正确 使 用而 发挥 。一 艘具 有 优 良耐 波性
一
标确 定其基 本尺度 及船型 系数 、 定船 型 之后再 来考 确 虑 耐波性 的思路 ， 之 以由耐波性 需求 来优 化并 初步 代 确 定船 型及其 主要 系 数 ， 以优 化 耐 波性 为 重 点 ， 兼 并
的舰 船是 设计 者 的 水平 与 职责 的体 现 之一 。然 而 ， 虽然 船舶 业 主也 希 望 强 化 耐 波 性 能 ， 时 常 由于其 却 他 一些 因素 的考 虑 和条 件 限 制 ， 不 得 不 以牺 牲 耐 而 波性 来强 化 舰船 的其 它功 能与性 能 ； 另一 方 面 ， 设计
维普资讯
耐波性设 计及实 船试验 的分析研 究
魏 晓 庆 工程师 中国舰船研究院【ｏｏｓ ｌｏｓｌ 陈 立 硕士／ 高级工程师 中设计 以及 对 该 舰 实船 耐 波 性试 验 结果 的分 析 研 究 ， 讨 了在 设 计 之初 即 探 充 分 重视 耐 波性 ， 并采 用 性能 一体 化 方 法 ， 耐 波性 设计 贯 穿于 总体 设 计 的全过 程这 一 设计 思想 的 将 意义 与优 点 。 关 键词 耐 波性 优 化设 计 实船 试 验 中图 分类 号 Ｕ６ １ ３ ６ ．