船舶耐波性复习提纲
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 :
船舶操纵性与耐波性总结
船舶操纵性:是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其航速、航向和位置的能力。航向稳定性:表示船舶在水平面内的运动受扰动而偏离平衡状态,当扰动完全消除后能保持其原有平衡状态的性能。 回转性:表示船舶在一定舵角作用下作圆弧运动的性能。转首性:表示船舶应舵转首并迅速进入新的稳定状态的性能. 运动稳定性与机动性制约:小舵角下的航向保持性 、中舵角下的航向机动性 、大舵角下的紧急规避性
固定与运动坐标系的关系:
漂角:速度V 与OX 轴正方向的夹角β。舵角:舵与OX 轴之间的夹角δ。舵速角:重心瞬时速度矢量与O 0X 0轴之间的夹角ψ0。
线性水动力导数意义:船舶作匀速直线运动,在其他参数不变时,改变某一运动参数所引起的作用于船舶的水动力或矩对该参数的变化率。水动力导数:Xu= Yu= 通常可称对线速度分量u 的导数为线性速度导数.如:Xu 等。对横向速度分量v 的导数为位置导数,如:Yv 、Nv 等。对回转角速度r 的导数为旋转导数,如:Nr 、Yr 等。对各加速度分量和角加速度分量的导数为加速度导数Xu 。
,对舵角δ的导数为控制导数,如:Y δ等。 稳定性:对处于定常运动状态的物体(或系统),若受到极小的外界干扰作用而偏离原定常运动状态;当干扰去除后,经过一定的过渡过程,看是否具有回复到原定常运动状态的能力。若能回复,则称原运动状态是稳定的。直线稳定性:船舶受到瞬时扰动以后,重心轨迹最终恢复成为一条直线,但航向发生了变化。方向稳定性:船舶受到的瞬时扰动消失以后,重心轨迹最终成为原航线平行的另一直线。位置稳定性:船舶受到瞬时扰动,当扰动消失以后,重心轨迹最终恢复成为与原来航线的延长线。
The Ship Seakeeping(船舶耐波性)
No.1 The motion of ship
▪ Six degrees of freedom motion in the water: sway(横荡) z Heaven Yaw surge(纵荡) heave(升沉) roll(横摇) Pitch pitch(纵摇) yaw(首摇) y
▪ RAO is short for response
amplitude operator
幅频响应函数
▪ X-wave period
▪ Y-RAO response value ▪ ---- 0° ▪ ---- 45° ▪ ---- 90°
▪ RAO response value is more significant in heading 90 degrees. ▪ So this condition is more dangerous than the others, we should try to avoid it
Sway
Roll
ห้องสมุดไป่ตู้
x
Surge
▪ Rolling has the biggest influence on the safety of the ship.
▪ So we are most concerned about the roll of ship.
No.2 CAE numerical simulation experiment
船舶耐波性预习要领
第一章 耐波性概述
1、耐波性定义:是船舶在波浪中运动特性的统称,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。 2、12 种运动形式的习惯名称(转动与直线、单向与往复) 3、航行环境条件和耐波性之间关系(船舶摇荡、抨击、上浪、失速、螺旋桨飞车) 4、船舶摇荡运动主要研究有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。 (顺浪、尾斜浪、横浪、首斜浪、顶浪) 5、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, (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)主要表现在以下三个方面: 对适居性的影响(加速度和横摇幅值) 、对航行使用性的影响(抨击、甲板上浪、螺旋桨飞车) 、对安全性的影响(稳性)
· T 2 Ixx
Dh
2.01
CB h
杜爱尔公式
zg d
T 0.58
B2 4z 2 g h
估 算 法
T
0 .8 B h
《高性能船舶》复习资料
《高性能船设计》复习题(Smile版)
1、根据你所学的知识,列出10种不同类型的高性能船,并且说明每种类型船舶重量的支撑形式。
答:①排水型:半滑行艇、小水线面双体船、穿浪双体船、三体船、多体船;
②空气静力支持:全垫升气垫船、侧壁气垫船;
③水动力支持:滑行艇、水翼艇;
④空气动力支持:地效翼船(冲翼艇、气翼艇)。
2、为什么高速排水型船舶在傅汝德数5.0
=
r
F左右,其剩余阻力系数达到最大值?P16答:剩余阻力包括兴波阻力和粘压阻力,而对于高速排水型船舶来说兴波阻力较强。兴波阻力与傅汝德数密切相关,即当Fr很小时船舶兴波很小,因此兴波阻力也会很小。随着航速Fr的提高,船舶兴波现象越来越明显,通常在Fr=0.5左右兴波现象最为强烈,兴波阻力系数呈现最大值,故其剩余阻力系数达到最大值。
3、叙述确定滑行艇舭部斜升角应考虑的因素。P219
答:主要考虑耐波性和操纵性等方面的要求,特别是为了减小在波浪中能够严重的拍击现象。
①从阻力性能看,试验结果表明,横向斜升角β的增大会引起横向流动增大,并产生严重飞溅使底部的压力损耗增大,因而流体的动力作用减小,升力系数下降从而导致单位排水量的阻力增大。所以从滑行效率的角度来看,β越小越好;
②若艏部的斜升角过小,在波浪中航行时,将引起严重拍击。因而增大首部的剖面斜升角,可以有利于缓和严重的拍击。
③由于尾部在波浪中拍击要较首部小得多,所以主要着眼于阻力性能,可取更小的斜升角。
④同时应该注意到,保持一定的升斜角,可以使中纵剖面面积不至过小,这有利于满足操纵性的要求。
⑤从斜升角β延板长方向变化的影响来看,在不同的相对速度Fr
船舶耐波性基本知识
五、研究耐波性的必要性
• 自1953年丹尼斯等引入线性迭加原理和科文-
克劳科夫斯基提出切片理论以来,现代耐波 性理论迅速发展。船舶性能的优劣,主要看 它在实际海洋环境中的性能。过去,船舶的 设计师们对船舶性能的研究多侧重在船舶在 静水中的性能,特别是静水中航行的快速性。 但是,大量事实表明,一艘在静水中航行性 能优良的船舶,在波浪上的航行性能并不一 定是优良的,船舶耐波性的优劣直接关系到 船舶的适居性、航行使用性和安全性。
• 2、对航行使用性的影响
• 船员利用船上的全部设备,在预定的海洋条
件下完成其规定使命的能力称为航行使用性。 剧烈的摇荡对航行使用性产生极为不利的影 响。
• 由于纵摆和垂荡,使船舶造成失速,主机功
率得不到充分利用。
• 严重的抨击使船首部结构损坏,船体颤振。 • 上浪使甲板机械损坏,给船员造成恶劣的工
• 船舶耐波性由许多基本的耐波性因素所决定,
通常包括六自由度的运动以及诸如甲板上浪、 螺旋桨出水、船首砰击等耐波性事件和晕船率 等。由于影响船舶耐波性的因素较多,各种耐 波性因素的作用程度是不一样的,而且根据某 些基本的耐波性因素本身是很难判定一个船舶 或一个新的船舶设计是否具有良好的耐波性。 对船舶耐波性的影响,不是单因素的影响,而 是所有因素共同作用的结果。
• 从船舶砰击的角度来看,要求吃水大些,
因为船舶砰击常发生在空载和压载航行状 态,尤其对具有尾倾而吃水较小的船更是 如此。吃水深,能够减少砰击的频率和砰 击的强度。
船舶耐波性与操纵性
轻 浪 中 浪 大 浪 巨 浪 狂 浪 怒 涛 汹 涛 罕见
过剧摇摆引起的后果
(1)由于过剧的摇摆和产生额外惯性力的结 果,是固定不良的或散装的货物移动,可能迫 使船舶过分倾斜而倾覆; (2)由于纵摇和升沉运动产生的附加应力导 致船体折断或局部损坏; (3)由于船舷或船舶首、尾淹没在波面下而 使加班进水;
耐波性
耐波性就是指船舶在波浪上克服摇摆等运动的 性能。 摇摆及升沉运动越缓和,摇摆越小,船舶的耐 波性越佳。 横摇周期 横摇与初稳性的关系
改善耐波性的若干措施
舭龙骨 舭龙骨长度占船长的 25%-75% 舭龙骨能够在上下产生 漩涡,从而增大摇荡运 动时候的阻尼,减少摇 荡运动
船舷 减摇水舱
海水
舭龙骨
舭部 船底
改善耐波性的若干措施
减摇鳍
改善耐波性的若干措施
减摇鳍
改善耐波性的若干措施
减摇水舱
通气阀门 减摇水舱
海水
减摇水舱示意图
改善耐波性的若干措施
陀螺减摇装置
陀螺减摇装置亦有被动式和主动式之分。
第八节 操纵性
所谓船舶操纵性是指船在航行过程中能保持或 改变航速、航向和位置的性能。
山东海事职业学院王扩军山东海事职业学院王扩军第七节无风002软风031501轻风163302微风345403和风557910劲风8010720强风10813830疾风13917140大风17220755烈风2082447010狂风2452849011暴风285326110罕见12飓风327369140风级风级过剧摇摆引起的后果1由于过剧的摇摆和产生额外惯性力的结果是固定不良的或散装的货物移动可能迫使船舶过分倾斜而倾覆
船舶耐波性ppt课件概要
• 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 内容。
4
三、船舶摇荡
• 船舶摇荡是指船舶在风浪作用下产生的摇荡运
动,它们的共同特点是在平衡位置附近作周 期性的振荡运动。
• 产生何种摇荡运动形式取决于船首向与风浪传
播方向之间的夹角,称为道遇浪向。
11
• 因此,研究船舶在波浪上的航行性能愈来愈引
起人们的重视,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。
• 船舶耐波性本质上是指船舶在给定的环境条件
下规定时间内完成任务的能力,它是船舶应 具有的一种能力,这种能力通过设计而赋予,通过者而使的发用正挥确作 。因此,必须充分意识到船舶的耐波性能首先 是设计出来的,一艘具有良好耐波性的船舶是 设计者的职责及水平的体现。
免地要发生较大的纵摇和垂荡。如果平均吃 水减小,纵摇和垂荡的固有周期下降,即 使谐摇,也是在较小的波浪中发生,纵摇和 垂荡也不会太大。
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• 从船舶砰击的角度来看,要求吃水大些,
因为船舶砰击常发生在空载和压载航行状 态,尤其对具有尾倾而吃水较小的船更是 如此。吃水深,能够减少砰击的频率和砰 击的强度。
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• 2、不规则波的叠加原理 • 叠加思想是处理不规则波的基本思想。
• 1)长峰波(二因次不规则波) • 2)短峰波(三因次不规则波)
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 :
第六章 船舶耐波性
三、船舶耐波性的试验研究
耐波性水池 船舶耐波性形状 往往近乎方形。 往往近乎方形。 配备有造波装置, 配备有造波装置, 可以模拟自然界 出现的各种海浪、 出现的各种海浪、
三、船舶耐波性的试验研究
造波机造波
三、船舶耐波性的试验研究
一条游艇的耐波性试验
三、船舶耐波性的试验研究
测量各种船舶摇荡运动: 测量各种船舶摇荡运动: 1横摇、纵摇、首摇、垂荡 横摇、纵摇、首摇、 测量甲板上浪 甲板上浪次数(概率) 甲板上浪次数(概率) 测量砰击 砰击压力、 砰击压力、压力分布 波浪载荷(又称波浪外载荷) 波浪载荷(又称波浪外载荷) 由于波浪产生的船舶弯矩等的测量 试验速度满足Froude数相等: 试验速度满足Froude数相等: Froude数相等
一、wk.baidu.com舶耐波性的基本概念
晕船 Sea sick
不同浪向船舶出航率——由晕船率来决定 由晕船率来决定 不同浪向船舶出航率
二、风浪等级及耐波性基本概念
船舶耐波性 船舶耐波性是指: 船舶耐波性是指: 在波浪扰动下,产生各种摇荡运动、砰击、 在波浪扰动下,产生各种摇荡运动、砰击、 甲板上浪、失速、螺旋桨出水及波浪弯矩等, 甲板上浪、失速、螺旋桨出水及波浪弯矩等,仍 能维持一定航速在波浪中安全航行的能力。 能维持一定航速在波浪中安全航行的能力。
轻 浪 中 浪 大 浪 巨 浪 狂 浪 怒 涛 汹 涛 罕见
毕业答辩——船舶操纵性与耐波性
1.什么是船舶耐波性?
船舶耐波性是指船舶在波浪扰动下,产生各种摇荡运动、抨击、甲板上浪、失速、螺旋桨出水以及波浪弯矩等,仍能维持一定航速在波浪中安全航行的性能。(P1)
2.什么是有效波面?
船宽、吃水相对波长是很小时,可近似认为船是水中一质点,它所受的浮力近似垂直于波面。当船宽和吃水相对波长为有限尺度时,由于船宽范围内波形曲率的变化以及沿船体水下表面所受到的浮力方向与波面法向不一致,使船受到的总浮力有所减小,同时其浮力作用线是垂直于某一次波面,这一次波面称为有效波面。(P17)
3.船舶阻尼力(矩)按物理性质大致可分为哪三类?
兴波阻尼、旋涡阻尼、摩擦阻尼(P8)
4.船在水中可能产生六个自由度的摇荡运动,分别是什么运动?
横摇、纵摇、首摇、垂荡(升沉)、横荡和纵荡
5.研究船舶耐波性用到的三种坐标系是哪三种,可画图说明?
空间固定坐标系:该坐标系用来描述海浪;
动坐标系Gxbybzb:随船做摇荡运动,坐标原点取在船的重心G上,坐标轴取作与船的中心惯性主轴相重合,Gxb在船中线面与龙骨线平行,向艏为正;Gzb在船中线面内垂直于Gxb,向上为正;Gyb垂直于船的中线面,向右舷为正。
随船移动的平衡坐标系Oxyz:当船在静水中以航速v航行时,该坐标系随船同速前进,Oxy位于静水面上,Ox正向与航速v同向。当船在波浪上做摇荡运动时,该坐标系不随船做摇荡,仍保持按船的平均速度和原航向前进。
6.船模实验需要满足的相似律有那几个?
几何相似、运动相似、动力相似。(P136-P137)
7.什么是船舶摇荡运动的兴波阻尼?(P9)
船舶运动学重要概念、简答(操纵性、耐波性)
首向角:船舶纵剖面与OoXo轴的交角。漂角:重心速度与GX轴正方向夹角。航速角:重心瞬时速度矢量与OoXo轴夹角。
船舶操纵性是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其航速、航向和位置的性能。包括小舵角的航向稳定性、中舵角的航向机动性和大舵角的紧急规避性。内容如下:1. 航向稳定性:表示船舶在水平面内的运动受扰动而偏离平衡状态,当扰动完全消除后能保持其原有平衡状态的性能。表示船舶在水平面内的运动受扰动而偏离平衡状态,当扰动完全消除后能保持其原有平衡状态的性能。2.回转性:表示船舶在一定舵角作用下作圆弧运动的性能。3.转首性和跟从性:表示船舶应舵转首及迅速进入新的稳定运动状态的性能。4. 停船性能:船舶对惯性停船和盗车停船的相应性能。
枢心:回转时漂角为零点、横向速度为零的点。
附加惯性力:作不定常运动的船舶,除本身受到与加速度成比例的惯性力外,同时船体作用于周围的水,使之得到加速度,根据作用与反作用力原理,水对船体存在反作用力,这个力称为。
附加质量:附加惯性力是与船的加速度成比例的,其比例系数称为。
水动力导数:位置导数 Yv ,Nv:船体受到一个升力Y
v,船体首部和尾部长力方向一致,
v
都都指向v的负方向,因此合力是一个较大的负值,Yv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,Nv是一个不大的负值。加速度导数:Yv点是水动力Y相对于加速度在平衡状态下的变化率,正的加速度的船舶经受一个与加速度相反方向的水反作用力,因此Yv点是一个相当大的负值。由于船首和船尾对Z轴产生的水动力力矩方向相反,因此水动力矩导数Nv点是一个不大的数值,其符号取决于船型。旋转导数Yr ,Nr:由于船首和船尾水动力方向相反,因此水动力导数Yr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有相同的方向,都是阻止船舶回转的,因此水动力矩导数Nr是一个很大的负值。旋转加速度导数:由于船首和船尾存在方向相反的水动力,合力较小,Yr点是小量,其符号取决于船型;Nr点是一个大负值。舵角的控制导数:正的δ产生负的舵力,所以Yδ《0,而舵力使船右转,是正的,故Nδ》0.
14船舶耐波性试验
Vs Vm
0
由上式可得到:
λ0
如何保证船模与实船重力相似与惯性力相似?
为保证船模和实船之间的重力相似和惯性力相似 条件,除几何相似外,还应使运动速度相似、自 摇周期相似;在船模排水量、重心的纵向位置和 垂向位置、船模的质量惯性矩等满足表14-1中的 对应关系。因此,在进行模型试验前必须首先对 船模的重量、重心位置和质量惯性矩进行校验, 使之与给定的实船数据相对应。
(4) 瞬态波试验:
• 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地减小。传播快速的波(低频)赶上慢 速的波(高频) ,那么在某一瞬时于水池中的某一点产生 一包含全部频率在内的很大的波,测量船模在这一瞬时最 大波上的瞬时反应。通过对波及运动的谱分析,求得频率 响应函数。
x
长
14.2 静水中自由和强迫横摇试验
一、静水中自由横摇衰减试验 用于确定船舶的横摇固有周期、无因次衰减系数和附加质 量惯性矩。
实船自由横摇的具体作法是:实船按预先的排水量浮于静水面 上,试验指挥者指挥一批人由一舷跑到另一舷,往返几次(跑 动的周期大致等于船的横摇固有周期) ,使船摇荡起来,船摇 到一定程度(5°左右)后,指挥跑动人员停止于船的中线面,让 船自由横摇,通过陀螺仪输出横摇角信号,利用示波器记录横 摇衰减曲线,如图14-6所示。
斯图罗哈数Sn相等,
船舶操纵性与耐波性简答
漂角:船舶重心处速度与动坐标系中ox轴之间的夹角,速度方向顺时针到ox 轴方向为正。
首向角:船舶纵剖面与固定坐标系OX轴之间的夹角,OX到x轴顺时针为正
舵角:舵与动坐标系ox轴之间的夹角,偏向右舷为正
航速角:重心瞬时速度与固定坐标系OX轴的夹角,OX顺时针到速度方向为正浪向角:波速与船速之间的夹角。
作用于船体的水动力、力矩将与其本身几何形状有关(L、m、I),与船体运动特性有关(u、v、r、n),也与流体本身特性有关(密度、粘性系数、g)。
对线速度分量u的导数为线性速度导数Xu,对横向速度分量v的导数为位置导数Yv,Nv,对回转角速度r的导数为旋转导数Nr,Yr,对各角速度分量和角加速度分量的导数为加速度导数Xu,Yv,Yr,对舵角的导数为控制导数Y。
直线稳定性:船舶受瞬时扰动后,最终能恢复指向航行状态,但是航向发生了变化;
方向稳定性:船舶受瞬时扰动后,新航线为与原航线平行的另一直线;
位置稳定性:船舶受瞬时扰动后,最终仍按原航线的延长线航行;
具备位置稳定性的必须具备直线和方向稳定性,具备方向稳定性的必定具有直线线运动稳定性。
1. 反横距
2. 正横距
3.纵距
4. 战术直径
5. 定常回转直径
回转的三个阶段
船舶回转过程中,在船上还存在一点,于改点上其横向速度分量为零,称之为枢心点P。
一、转舵阶段二、过渡阶段三、定常回转阶段
耦合特性:船舶在水平面内作回转运动时会同时产生横摇、纵摇、升沉等运动,以及由于回转过程中阻力增加引起的速降。以上所述可理解为回转运动的耦合,其中以回转横倾与速降最为明显。
船舶耐波性-ch3_船舶在静水中的自由横摇
其中: 其中:
J ϕϕ 按船舶重量重心计算书提供的船体和各设备的重量重心及其
对于纵轴的转动惯量的计算而获得; 对于纵轴的转动惯量的计算而获得; 则根据具体船体型线,采用理论数值方法(如面元法) ∆ J ϕϕ 则根据具体船体型线,采用理论数值方法(如面元法)或经 验估算获得。 验估算获得。
LECTURE NOTES : Free Oscillation of a ship in the Still Water
概述
Brief Introduction
目的、 目的、意义 尽管自由摇荡一般不存在, 尽管自由摇荡一般不存在,但: 自由摇荡是波浪上摇荡的特例, 自由摇荡是波浪上摇荡的特例,即扰动力为零 自由摇荡反映了船舶本身的动力学特性 惯性力、阻尼力、恢复力) (惯性力、阻尼力、恢复力) 自由摇荡周期决定着船舶在波浪上的摇荡大小 本章内容 自由横摇(重点:横摇——运动典型、摇幅显著) 自由横摇(重点:横摇——运动典型、摇幅显著) ——运动典型 横摇得基本特性、横摇固有周期、线性横摇阻尼 横摇得基本特性、横摇固有周期、 自由纵摇和升沉
由
& 2 N ϕϕ ϕ = 0
微幅横摇: 微幅横摇:
& & ( J ϕϕ + ∆ J ϕϕ )ϕ& + 2 N ϕϕ ϕ + C ϕϕ ϕ = 0
C ϕϕ = Dh
耐波性总结
船舶耐波性总结一、基本概念
1.船舶耐波性
2.船舶适航性
3.船舶六自由度的摇荡运动
4.船舶摇荡运动要素
5.波浪主干扰力
6.F-K假设
7.影响风浪的要素
8.波浪的特征要素
9.波面角
10.行波相速度
11.波浪能量
12.史密斯效应
13.表观浮力(视浮力)
14.表观重力(视重力)
15.有效波面、有效波面角
16.不规则波的特征要素及含义
17.长峰不规则波、短峰不规则波
18.线性叠加原理
19.波能谱密度函数(物理含义、特性)20.保证率
21.最大波幅、平均波幅、有义波幅(波高)
22.海浪谱、风浪谱
23.自由横摇近似固有周期(圆频率)
24.横摇衰减系数
25.消灭曲线
26.无因此衰减系数
27.升沉、纵摇固有周期近似确定公式
28.波面角的修正系数
29.频率/幅频/相频响应函数(RAO)
30.相对频率或调谐因数
31.有效波面升高
32.遭遇频率
33.航向角
34.波的表观传播速度
35.减摇装置
36.静特征数
37.双共振减摇原理
二、简答题
1.研究船舶线性摇荡的常用的坐标系及含义。
2.船舶在波浪中摇荡运动受力分析方法、各种力的物理含义。
3.波面及波面以下水质点运动特点。
4.波浪中的压力分布。
5.频域与时域描述关系的转换方法。
6.常用波浪统计方法。
7.横摇固有周期对横摇运动性能的影响及其主要影响因素。
8.横摇无因次衰减系数对横摇运动的影响及其改善方式。
9.船舶静水中有阻尼线性横摇与静水中升沉或纵摇运动的不同点。
10.如何使船具有优良的横摇性能?
11.讨论频率响应函数几种特殊情况。
12.船舶在规则波中迎浪航行的升沉和纵摇运动特性。
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船舶耐波性复习提纲
1.要求掌握的基本概念
1)波面角、有效波面角、视浮力、波面下的流体压力随水深的变化规律等基本概念。
2)波浪的能量与波能谱密度概念、长峰不规则波与基元波(微幅规则波)的基本关系、不规则海浪的基本概念与描述表达。
3)随机海浪与随机海浪中的船舶运动要素的统计计算:如平均值、有义值、最大值及其换算关系。
4)船舶的主尺度、重量重心及初稳性高对摇荡固有周期的定性影响。
5)波浪要素、船型及船舶航速与航向对船舶运动的定性影响关系。
2.要求掌握的推导、分析、计算原理及方法:
1)解读教材第四章第一节,掌握船舶在规则横浪上单自由度线性横摇及频率响应函数的分析原理及方法。
2)解读第四章第三节、第五章第二节与第三节,掌握由通过理论计算或船模试验获得规则波中船舶摇荡运动RAOs或频率响应函数W后,预报不规则波中船舶摇荡运动的响应谱与运动统计值的基本原理与计算分析方法。
3.要求掌握的船舶耐波性船模试验的目的、原理及方法:
1)解读第八章前四节,了解掌握船舶耐波性船模试验的基本设施设备与测量器具、试验原理(相似律)及方法。
4.要求掌握的基于耐波性考虑的船型设计、提高船型耐波性的的基本原理:
1)解读第九章第一节,了解掌握基于耐波性考虑的船型设计;
2)解读第九章第二节,了解掌握实用性减摇装置的基本减摇原理。