船体尾压浪板砰击载荷分析

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砰击载荷作用下双体船强度计算方法研究

ＧＵＯＪｉｎｇ，ＬＩＸｉｎ。，ＣＯＮＧＢｉｎ，ＨＡＮＣｈｕｎ－ｓｈｅｎｇ
（１．Ｎｏ．９２９４１ＵｎｉｔｏｆＰＬＡ，Ｈｕｌｕｄａｏ１２５０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
（１．中国人民解放军９２９４１部队，辽宁葫芦岛１２５０００；２．哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈，山东青岛２６６０００１
摘要：舰船的砰击载荷与结构响应的研究一直备受关注。对于双体船来说，砰击按部位可分为底部砰击、外
飘砰击和甲板上浪，和连接相邻船体的甲板下侧，即湿甲板砰击。目前对于双体船的砰击计算还不完善，因此对于该船型的砰击研究十分必要。本文分别利用规范计算和直接计算的方式，对砰击载荷作用下双体船强度影响进行研究。规范计算主要基于中国船级社规范计算砰击载荷，直接计算则是通过线性势流理论预报船波相对速度，借助相
Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｃａｔａｍａｒａｎｓｔｒｅｎｇｔｈｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｓｌａｍｍｉｎｇｌｏａｄ

集装箱船波浪载荷荷载特性研究

集装箱船波浪载荷荷载特性研究秉持着“物流行业是现代工业的基础”这一观点，集装箱船作为现代化物流运输的代表，广泛应用于全球货运。

对于这种海上运输工具来说，荷载特性显得尤为重要。

本文将探讨集装箱船波浪载荷荷载特性研究的相关问题。

1. 载重量集装箱船的荷载能力是其最重要的特性之一。

在设计和建造一艘集装箱船时，需要考虑诸如船身形状、材质、承载能力和稳定性等方面的因素。

而船只承载的货物类型和重量也是影响其荷载能力的关键因素。

根据世界海运协会(WSC)发布的数据显示，目前全球容量最大的集装箱船是中远海运集团的“中远航运永济号”，其载重量可达23,756标准箱容量(TEU)。

不过，载重量越大，则对船只的稳定性和造价要求就越高。

2. 波浪频率在研究集装箱船荷载特性时，需考虑波浪频率。

海洋波浪是由风和海浪之间的相互作用所产生的，会给集装箱船带来振动和动态载荷。

这些力量有时会给船只和船上的货物带来损失，甚至会导致灾难性的事故。

因此，通过研究波浪频率，可以更好地掌握集装箱船波浪载荷的特性。

当船只受到波浪的影响时，可以计算其所受的垂向和横向荷载等数据，以便风险管理人员更好地预防和控制潜在的风险。

3. 船只的结构集装箱船的结构也是影响其荷载特性的重要因素。

根据国际船级社(LR)的研究报告，在设计和建造一艘船只时，设计师需要剖析船只受载构件的实际荷载情况和应力分布。

因此，结构设计要适合船只所承载的荷载，并需考虑载荷对船只的影响。

集装箱通常用来承载重量较大的项目或货物，所以船只的结构设计需要遵循严格的要求。

需要考虑到的一些要素包括船体强度、焊接质量、船体弯曲和扭转等参数，以确保集装箱船能承受各种海况和荷载。

4. 船只的稳定性与船只的结构密切相关的是其稳定性。

集装箱船对稳定性的要求非常高，这是保障货物和人员安全的基础。

稳定性指的是船只能够牢固地站立在水面上，不会出现倾覆或者不平衡的现象。

船只的稳定性能力受到诸多因素的影响，例如载重量、重心、操纵能力、海况等等。

砰击对大型船舶波浪载荷的影响研究

58卷第2期（总第222期) 2017年6月中国造船SHIPBUILDING OF CHINAVol.58 No.2 (Serial No. 222)Jun. 2017文章编号：1000-4882 (2017) 02-0060-08砰击对大型船舶波浪载荷的影响研究夏齐强、朱韬\胡嘉駿2(1.海军装备研究院，上海200235; 2.中国船舶科学研究中心，无锡214082)摘要随着船舶向大型化发展，各船级社规范提供的船舶波浪载荷计算公式并不能充分表征与其密切相关的因素。

大型船舶一般具有超规范船长、大艏部外飘结构、较高航速等特点，容易导致舰船砰击现象的发生，它是船舶设计波浪载荷确定的重要因素。

以某大型船舶为对象，依据C C S规范、G J B/Z119指导性技术文件、船体结构设计准则计算方法，用实例计算分析了船舶波浪设计载荷。

利用模型试验的方法研究了大型船舶波浪载荷与砰击载荷组合特征的变化，分析了船舶外飘角和刚度变化对砰击载荷的影响。

研究结果可为大型船舶波浪设计载荷的合理确定提供参考，也可为相关船舶波浪载荷标准规范的制修订提供借鉴。

关键词：大型船舶；波浪载荷；砰击中图分类号：U661.1; U662.1 文献标识码：A〇引言在船舶结构总强度预报分析中，波浪载荷的大小将直接影响船体结构件尺寸的选取。

合理确定波浪载荷，是能否正确评定船舶结构安全性的基础和关键。

为了便于在船舶设计阶段快速预报船舶波浪载荷，各船级社规范[1_5]中提供了一套简单实用的经验公式进行计算，但这些经验公式仅表示了波浪载荷与船长、船宽以及方形系数之间的关系，有一定的适用范围，比如船长、长宽比、方形系数等参数要满足一定的范围才有效。

随着船舶海洋工程技术的迅猛发展，船舶的吨位和性能均急剧提升，水面船舶设计逐步大型化，传统规范的经验公式对于大型船舶设计波浪载荷计算误差较大，尤其是对于具有超规范船长、大艏部外飘、较髙航速等特点的细长型船舶，未能充分考虑砰击的影响，不能真实反映船舶设计波浪载荷特征。

船舶强度研究中的几个问题

1 前言
船舶砰击动力屈曲、船舶总极限强度以及爆炸载荷作用下舰船加筋板的变形和破损是目前船舶强度研究中值得注意的3个论题。本文就这3个论题的研究现状作简要的评述，并对开展进一步的研究提出一些新的观点。
2 船舶砰击动力屈曲
关于船体上甲板的动力屈曲问题，早在本世纪50年代就己提出。90年代以来，国内的一些学者对这一论题进行了较为广泛的研究，并得出了一些重要的结论。
2．1 船舶砰击动力屈曲研究的历史概况
1966年，Heller和Kammerer［1］对美国LakeChamp1ain号和Ticonderoga号两艘航空母舰的海损事故作了深入的分析研究。这两艘航空母舰因遭遇恶劣海况，致使直接遭受波浪冲击的艏部外发生严重损坏。同时，位于航母肿部的机库甲板出现明显的屈曲损坏，双层底结构亦出现了同样的损坏。分析表明：传统的准静态总纵强度计算方法己不可能正确预报此类破坏现象，亦即必须计及波浪载荷的动力作用。引起船舶舯部甲板屈曲破坏的主要因素是砰击振动引起的冲荡应力（Whippingstress）。冲荡应力与波浪应力的叠加引起了船体上甲板的屈曲破坏。之后，美国海军特地安排了另一艘姐妹舰Essex号在相同的航区、相似的海况下进行实船测量试验。由于剧烈的艏部外飘砰击引起该舰强力甲板严重损坏。典型的实船测量记录如图1所示。由图1可知：船体构件的应力记录曲线可理解为以波浪遭遇频率变化的波浪应力曲线上叠加上一个以船体梁一阶自振频率变化的高频冲荡应力。冲荡应力的量值有可能达到甚至超过波浪应力的水平。
武汉造船
WUHAN SHIPBUILDING
1999年第3期 No.3 1999
船舶强度研究中的几个问题
摘要提出了船舶强度研究中值得注意的凡个问题：①船舶砰击动力屈曲，②船舶总极限强度：③爆炸载荷作用厂舰船加筋板的变形和破损。评述己有的研究成果，提出新的观点。

关于作用在船舶上的几种波浪载荷的区别

关于作用在船舶上的几种波浪载荷的区别
通常对于在海上航行的的船舶或者作业的浮式平台而言，由于波浪所引起的载荷是不可忽视的。

并且是在初始设计时就必须考虑到的危险载荷状况。

但是波浪对于海上结构物的影响并不单只是简单的波浪力。

而是由于波浪所诱发的各种载荷。

通常来说，会有以下几种典型的影响： 1. Acceleration (加速度)
通常由于波浪的影响，船舶会发生横、纵摇。

从而对船上的结构产生一定的惯性载荷。

在对船舶的初始设计乃至之后的局部结构加强都必须考虑由于横、纵摇产生的加速度的影响。

2. Slamming (砰击)
波面与船底或因艏外飘以及甲板上浪发生的严重冲击，导致船体总振动的现象。

3. Wave on deck / Green water impact (甲板上浪)
通常指当船舶遭遇波浪,来波作用于船体并超越干舷,海水冲上甲板的现象。

4. Breaking wave (碎波)
5. Liquid sloshing in tanks (液舱晃动)
6. Wave bending moments and shear forces。

砰击载荷作用下气垫船船底结构瞬态响应分析

关键词：气垫船；砰击载荷；悬挂式结构；切口式结构；瞬态响应中图分类号：Ｕ６６１．９４３文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３４０４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２— ７６４９．２０１４．０３．００５
（哈尔滨工程大学船舶与海洋工程力学研究所，黑龙江哈尔滨１５０００１）
摘要：采用有限元计算软件ＭＳＣ．Ｐａｔｒａｎ对某气垫船首部船底结构进行瞬态响应分析，对加筋板悬挂式结
构及常规切口式船底结构分别建立有限元模型，计算２种船底结构在受波浪砰击载荷下的瞬态响应特征，从其局部强度和局部振动特性对比分析得到抗砰击效果较好的气垫船船底结构，为该型艇的结构设计提供参考。
ｓｅｐａｒａｔｅｌｙｆｏｕｎｄｅｄａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＰａｔｒａｎ．Ｔｈｅｂｅｔｔｅｒｂｏｔｔｏｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｉｒ
（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮａｖａｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＯｃｅａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｈａｒｂｉｎ

船体结构局部强度设计中的砰击载荷确定方法

船体结构局部强度设计中的砰击载荷确定方法
王辉
【期刊名称】《中国造船》
【年(卷),期】2010(051)002
【摘要】在分析船舶砰击载荷力学特性的基础上,首先对各种船体砰击载荷设计方法进行比较和开展了压力不均匀系数的研究.然后从工程实用的角度出发,引入和扩展了砰击压力"折减系数"的概念,将砰击压力转化为与结构应力响应等价的均布静压力,使结构仍可按静力强度计算方法来进行设计和校核.在此基础上,提出了船体结构局部强度设计中确定砰击载荷的思路,给出了在砰击载荷作用下各种局部结构强度计算的方法与步骤.通过实例应用和分析,验证了方法的实用性.该方法可应用于船体局部结构的设计实践.
【总页数】10页(P68-77)
【作者】王辉
【作者单位】中国船舶科学研究中心,江苏,无锡,214082
【正文语种】中文
【中图分类】U661.44
【相关文献】
1.砰击载荷作用下船首结构的规范设计对比研究 [J], 陈永兵;迟诚;田喜民;朱青淳
2.船体典型结构局部强度考核试验模型设计 [J], 王军;孙丰;陈舸;祝祥刚
3.船体结构砰击总体载荷理论研究综述 [J], 汪雪良;杨鹏;顾学康;胡嘉骏
4.舰船主船体结构设计载荷及目标安全指数 [J], 卢镇光;束长庚
5.砰击载荷作用下船体局部结构优化设计 [J], 司海龙;蒋彩霞;赵南
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基于砰击载荷的船体梁可靠性分析

振第２７卷第１期１
动
与
冲
击
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＯＮＩＡＮＤＳＨＯＣＫ
基于砰击载荷的船体梁可靠性分析
施兴华张，
（．江苏科技大学船舶与海洋工程学院，１镇江
婧徐定海王，，
善
２２０；．哈尔滨工程大学建筑工程学院，１０３２哈尔滨１００）பைடு நூலகம்５０１
（）３
式中：— — 船体振动阻尼率； —— 垂向两节点的振动频率。 —— 砰击诱导弯矩的幅值，与砰击强度有关，服从指数分布为
（＝ｅ吉ｐ）ｘ
１２波浪诱导弯矩的概率模型．
）
（４）
式中：ｔ —— 与船和波相对运动有关的参数。Ｏ、
收稿日期：２００７一ｌ —１修改稿收到日期：０７—１１２２０２—１１
第一作者施兴华男，博士生，９１年生１８
波浪是船舶在其寿命期内的主要环境条件。无论是船舶的运动、用在船体上的外部载荷还是船体的作强度都与其周围的波浪情况有着密切的关系。对于给定的海洋气候状况，面的起伏高度可视为平稳窄带海Ｇｕｓ程。作为船体线性系统对海浪的响应，浪诱ａｓ过波导弯矩，ｔ亦为平稳窄带Ｇｕｓ程。假设波浪诱（）ａｓ过导弯矩超过某一给定水平的事件遵循泊松规律，在则

舰船波浪中非线性运动响应与砰击研究

Ｆ＝Ｉ（）ｘｄ
＝一
（）３
（）４
ＪｚｘｘＦ（ｄ）
收稿日期：０１４１２１－ —８０修回日期：０１８１２１－．６０
式中：ｚ — —作用在船体横剖面上的垂向力；Ｆ（）
— —
坐标值；
作者简介：良伟（９６）男，陈１８．，硕士生。研究方向：舰船运动响应与砰击
船
海
工
程
第４０卷
扰动力Ｆ（组成。前三种力由静水计算得到；）
性矩系数；ｂｂｂ６ — — 与线速度和角速度有关婶、的阻尼系数；
第四种力考虑了波浪的存在对于垂向力的修正，
则垂向力Ｆ（表示为）Ｆ（）＝Ｆ（）＋Ｆ（ｄ）＋Ｆ（）＋Ｆ（）（）５
根据假定，舶在规则波中航行时，行纵船进
荡、荡、沉、摇、横升横纵摇和艏摇六种刚体运动。
本文采用Ｏｈ底部砰击实验所提出的经验ｃｉ公式，船体各剖面做简化处理，导并求解０～对推
２Ｏ站的砰击压力系数，析在设计航速为２ｎ分４ｋ情况下几个典型波频发生砰击的最小波幅以及砰
本文考虑深沉和纵摇的耦合情况，立运动方程。建
基于上述假设，荡运动和纵摇运动的微分垂
第４０卷第６期２１年１０１２月

船舶波浪载荷与砰击载荷的大尺度模型水弹性试验研究

Abstraci: The predictions of wave-induced hull girder hydmelastic vibrations and bow flare slamming loads are impoVant for stmctuml strength and load response issues duvng ship design and construction. The 013X01 small-scale ship model wave toad tests in the towing tank are associated with limitations such as pronounced scale effects, aVificiaUy generated waves, and limited model nyvigational range. The self-pmpiled larya-scala model wave loads testing technique was proposed in this paper. The expevmental setup and data analysis method were described in details. The design cO backbone for the se-mented model and vibration modal results were repofed at first. Then wave-induced hull hydroelastic vibrations and irnput loads were analyzed based on the larye-scale model sea tual measurement data. The bow slamming loads and global whipping responses of hull in threa-dimensional waves were finUly analyzed.

砰击载荷作用下双体船强度计算方法研究

砰击载荷作用下双体船强度计算方法研究摘要：砰击载荷作用下的双体船在海上遇到的破坏力度很大，如何准确计算强度是关键。

本文提出了一种基于有限元法和经验公式相结合的双体船强度计算方法，以垂直砰击为例进行了试验验证，结果表明该方法可以准确计算双体船的强度。

关键词：双体船，砰击载荷，强度计算，有限元法，经验公式1. 引言双体船由于其良好的稳性和承载能力，在海上航运和海洋工程中得到广泛应用。

然而，在海上航行过程中，双体船常常遭受到来自风浪以及其他因素的破坏性力量，其中砰击载荷是一种常见的危险形式。

如何正确地计算双体船在砰击载荷下的强度，成为了一个重要的研究问题。

目前，有限元法是研究双体船强度的主要方法，但由于砰击载荷具有随机性和复杂性，单纯使用有限元法进行计算很难达到理想的效果。

因此，本文提出了一种基于有限元法和经验公式相结合的双体船强度计算方法，以垂直砰击为例进行了试验验证。

2. 双体船强度计算方法2.1 有限元法有限元法是研究双体船强度的常用数值方法。

其基本思想是将结构体分割为若干有限的单元，并分别对每个单元进行分析。

通过单元间的连接关系，可以得到整个结构体的行为及响应情况。

在双体船强度实验研究中，有限元法可以有效地模拟双体船受砰击载荷时的应力、应变等物理量。

2.2 经验公式经验公式是通过数值模拟、实验测试等手段得出的经验公式，通常用于从特定条件下推导出一些结构体行为和性能的一般规律。

在双体船强度实验中，经验公式被广泛应用于预测双体船在砰击载荷下的破坏情况，是一种简单、实用的计算方法。

2.3 综合方法为了克服上述方法各自存在的不足，本文将有限元法和经验公式相结合，提出了一种基于有限元法和经验公式的双体船强度计算方法。

该方法首先使用有限元法对双体船受砰击载荷时的应力、应变等物理量进行分析和计算，然后将得出的结果与实验数据以及经验公式进行比较和校验，进而得出双体船在砰击载荷下的强度。

3. 实验验证本文以某双体船为研究对象，对其进行了垂直砰击试验。

客滚船首尾部砰击计算研究

ｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｃｕｓ．Ｔ｛ｉｎｇａｒｏｐａｘｓｈｉｐａｓａｌｌｅｘａｍｐｌｅ．ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｐｅｆｏｒｒｍｓｔｈｅｓｌａｍｍｉｎｇｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｒｆｂｏｗａｎｄｓｔｅｍ
得到艏艉结构在砰击压力下的应力结果，最终实现对客滚船砰击强度的安全评估。整个计算探讨过程，可供同类
船舶的设计研究人员借鉴。关键词：客滚船；砰击；载荷；频域法；评估中图分类号：Ｕ６７４．１３５文献标志码：Ａ文章编号：２０９５－４０６９（２０１４）０３．０００６ — ０４
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｓｉｎｇｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈｏｎｌｙｒｅｑｕｉｒｅｓｍｏｄｅｒａｔｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｎｄａｃａｎｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｓｌａｍｍｉｎｇｌｏａｄ；ｔｈｅｓｌａｍｍｉｎｇｌｏａｄｉｓｔｈｅｎｍａｐｐｅｄｔｏｈｅｔｉｆｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌ，ｔｏｃｏｍｐｕｔｅｈｅｔｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｏｗｎｄａｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｎｄｅｒｔｈｅｓｌａｍｍｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅ，ａｎｄｔｏｉｎｆａｌｌｙｒｅａｌｉｚｅｈｅｔｓａｆｅｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｒｏｐａｘｓｌｍｍｉａｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｔｈｅ

舰船波浪载荷响应特性及砰击载荷影响因素分析

第20卷第9期装备环境工程2023年9月EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING·1·专刊——舰船结构安全性舰船波浪载荷响应特性及砰击载荷影响因素分析耿彦超1,2，杨骏1,2，王海洋3，卞鑫1,2，汪雪良1,2（1.中国船舶科学研究中心，江苏无锡 214082；2.深海技术科学太湖实验室，江苏无锡 214082；3.中国船舶及海洋工程设计研究院，上海 200011）摘要：目的获取波浪载荷特征，提供准确的设计载荷输入，为舰船结构设计服务。

方法采用波浪载荷水池模型试验和理论预报对比的方法，给出波浪载荷传递函数响应曲线，验证理论预报结果的正确性。

基于长期预报结果，分析波浪载荷沿船长的分布规律，通过改变超越概率和舰船装载状态，研究二者对波浪载荷的影响。

基于模型试验结果，阐释航速引起的砰击弯矩的变化规律。

之后，通过改变舷侧外伸平台的宽度、角度、高度等参数，分析参数变化对砰击载荷的影响，揭示波浪载荷的变化规律。

结果模型试验结果同理论预报结果吻合较好。

垂向剪力、扭矩长期预报结果沿船长呈现双峰值形状，垂向弯矩和水平弯矩长期预报结果沿船长呈现抛物线形状，波浪载荷长期预报结果随超越概率呈大致线性变化关系。

大波高、高航速试验工况下，船体弯矩呈现特别明显的非线性特征，舷侧外伸平台宽度越大、角度越小、高度越低，砰击载荷就越严重。

结论波高、航速等对砰击弯矩的影响显著，舰船在使用过程中，若要减少砰击的发生，可考虑规避大浪和主动减速。

在舰船结构设计阶段，若要减小舷侧外伸平台产生的砰击载荷分量，应从平台的大小、位置、角度等参数的设计确定入手。

关键词：波浪载荷；长期预报；砰击载荷；航速；外伸平台中图分类号：U661.4 文献标识码：A 文章编号：1672-9242(2023)09-0001-11DOI：10.7643/ issn.1672-9242.2023.09.001Response Characteristics of Wave-induced Loads and Affecting Factorof Slamming Loads for ShipGENG Yan-chao1,2, YANG Jun1,2, WANG Hai-yang3, BIAN Xin1,2, WANG Xue-liang1,2(1. China Ship Scientific Research Center, Jiangsu Wuxi 214082, China; 2. Taihu Laboratory of Deepsea Technological Science,Jiangsu Wuxi 214082, China; 3. Marine Design & Research Institute of China, Shanghai 200011, China)ABSTRACT: The response characteristics of ship wave-induced loads are complex. The work aims to obtain the wave-induced load characteristics and provide accurate design load, so as to serve for ship structural design.The method of comparing basin model experiments with theoretical predictions was adopted to provide the response curve of wave-induced transfer function, which verified the correctness of theoretical prediction results.Based on long-term prediction results, the distribution pattern of收稿日期：2023-06-01；修订日期：2023-06-30Received：2023-06-01；Revised：2023-06-30基金项目：国家重点研发计划（2022YFB3306200）Fund：National Key R&D Program of China (2022YFB3306200)引文格式：耿彦超, 杨骏, 王海洋, 等. 舰船波浪载荷响应特性及砰击载荷影响因素分析[J]. 装备环境工程, 2023, 20(9): 1-11.GENG Yan-chao, YANG Jun, WANG Hai-yang, et al. Response Characteristics of Wave-induced Loads and Affecting Factor of Slamming·2·装备环境工程 2023年9月wave-induced loads along the ship was analyzed, and the impact of exceeding probability and ship loading status on wave-induced loads was studied.By changing the exceeding probability and the loading state of the ship, the impact of the both on wave-induced loads was studied. Based on the model test results, the law of the change in slamming bending moment caused by ship speed was obtained. The effect of parameter change on slamming load was analyzed by changing the width, angle, height and other parameters of the side extended flaring platform, to reveal the change law of wave-induced load. The model test results were in good agreement with the theoretical prediction results. The long-term prediction results of vertical shear and torque showed a bimodal M shape along the ship length, while the long-term prediction results of vertical and horizontal bend-ing moments showed a parabolic shape along the ship length. The long-term prediction results of wave-induced loads showed a roughly linear relationship with the exceeding probability. Under large wave height and high speed test conditions, the bending moment of the ship exhibited particularly significant nonlinear characteristics. The wider the width, the smaller the angle, and the lower the height of the side extended flaring platform, the more severe the slamming load. Considering that wave height, speed, and other factors have a significant impact on the slamming moment, in order to reduce the occurrence of slamming dur-ing the use of ships, it is considered to avoid large wave height and actively slow down. In addition, in the design phase, in order to reduce the slamming load component generated by the side extended flaring platform, the size, position and angle of the flar-ing platform should be determined from the design.KEY WORDS: wave-induced loads; long-term; slamming loads; speed; flaring platform舰船在波浪中的波浪载荷响应特征比较复杂，根据船体设计第一原则，应首先确定作用在船体上的环境载荷，掌握了船体环境外载荷的特点，才能为船体结构设计提供准确输入。

半潜式平台波浪砰击测试方法与载荷特性研究

半潜式平台波浪砰击测试方法与载荷特性研究郭英豪1，2，肖龙飞1，2，卢文月1，2，寇雨丰1，2（1.上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海200240；2.高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海200240）摘要：本文采用模型试验的方法对半潜式钻井平台受到的水平波浪砰击载荷进行了研究。

为了克服模型结构动力响应的影响，试验时设计了专用的测量单元用于监测波浪砰击载荷，并采用小波分析的方法对砰击载荷试验数据进行降噪处理。

试验结果表明：半潜式平台水平波浪砰击载荷的发生频率和砰击冲量随有义波高的增加而增加，但砰击载荷幅值则体现了显著的非线性和随机性特征，砰击载荷冲量的随机性和发散性则相对较小；平台立柱与箱型甲板连接处的砰击载荷较大，大多数海况下后立柱砰击频率和砰击载荷幅值比前立柱更高。

关键词：砰击载荷；半潜式平台；模型试验；小波降噪；空间分布中图分类号：TV131.2文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1007-7294.2021.04.005Study on measurements and characteristics of wave impact loads on a semi-submersibleGUO Ying-hao 1,2,XIAO Long-fei 1,2,LU Wen-yue 1,2,KOU Yu-feng 1,2(1.State Key Laboratory of Ocean Engineering,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China;2.Collaberative Innovation Center for Advanced Ship and Deep-Sea Exploration,Shanghai 200240,China)Abstract:In this paper,the horizontal wave impact loads on a semi-submersible drilling platform are stud⁃ied experimentally.To get rid of the effect of test model ’s dynamic response,the measurement units were spe⁃cially designed to monitor wave impact loads and the wavelet analysis was used to denoise test signals.The main results reveal that the occurrence frequency and the impulse of wave impact loads on the semi-submers⁃ible platform increase with the increase of wave height;the amplitude of wave impact loads shows highly non⁃linear and random behaviors while the impulse of wave impact loads is relatively less nonlinear and random;the wave impact loads at the junction of column and deck box are quite large;the rear column of the platform has higher occurrence probabilities of wave impact events and larger wave impact loads than the front column under a majority of sea states.Key words:wave impact loads;semi-submersible platform;model test;wavelet denoising;spatial distribution 0引言近年来，由于海洋环境恶化等原因，很多海洋结构物遭遇了波浪砰击载荷的袭击，例如Valhall 生第25卷第4期船舶力学Vol.25No.42021年4月Journal of Ship Mechanics Apr.2021文章编号：1007-7294（2021）04-0426-09收稿日期：2020-10-22基金项目：国家自然科学基金项目（51879158）；工信部第七代超深水钻井平台（船）创新专项课题作者简介：郭英豪（1991-），男，博士研究生，E-mail:***************.cn；肖龙飞（1973-），男，博士生导师，通讯作者，E-mail:***************.cn。

船体结构局部强度设计中的砰击载荷确定方法

算方法”[4]中，规定了舰船首端局部结构设计时的砰击压力计算公式和相关的计算曲线，明确砰击压力
峰值与冲击点的船波相对速度平方相关，其比例系数 KP 取决于横剖面在砰击位置的斜倾角 β ，参见图 1
中的“规范设计曲线”。
英国海军规范（NSR）[5]提供的 KP 公式（这里压力单位为 kPa ，因此与 Karman 公式略有差别）为
就可以得到结构在砰击压力作用下的等价均布静压力 Peq ，这样结构的强度评估就可采用静力强度计算方法进行。因此，如何获得折减系数 Kr ，就成为在砰击载荷作用下局部结构强度理性设计的一个关键。
在 GJB 结构规范中 [3，4]，在确定作用于肋骨框架上的砰击压力设计值时，首先将肋骨剖面五等分，
求得各等分上的砰击压力平均值后再乘以 0.7 的系数（在以后的资料中，又出现取 0.6 的系数），作为
51 卷第 2 期（总第 190 期） 2010 年 6 月
文章编号：1000-4882 (2010) 02-0068-10
中国造船 SHIPBUILDING OF CHINA
Vol.51 No.2 (Serial No. 190) June. 2010
船体结构局部强度设计中的砰击载荷确定方法
王辉
解分析砰击压力。假设：作用在龙骨处的压力最小值为 Pmin（式（2）），浸湿半宽处的压力最大值为 Pmax （式（3）），这两点之间的楔形体浸湿表面上的压力峰值按抛物线形式分布，如图 2 所示。则可以求得
在任一瞬时作用在楔形体浸湿半宽上的压力平均值 P 。定义该压力平均值 P 与 Pmax 的比值为砰击压力的不均匀系数 Kn ，经计算可得
线 KP ～ β 与 Wagner 公式（3）曲线十分接近。但设计指导曲线在 β < 20D 时，并没有提供明确的出处；而在 β < 10D 时，NSR 对 Von-Karman 公式（1）作了修正表达，同样未交代该修正提出的依据。