关于作用在船舶上的几种波浪载荷的区别
船舶耐波性基本知识
受的压力发生变化。同时由于水面与空气的 相对运动，在他们之间有摩擦力存在，使水 表面承受切应力。
• 正是由于大气压力的变化与切应力的存在，
使平静的水面发生局部变形。重力使变形的 水面有向原来平衡位置运动的趋势，惯性力 又有使变形继续下去的趋势，从而水面不断 地起伏、形成风浪。
传播方向之间的夹角，称为道遇浪向。
• 所谓首向是船舶首尾线指向船首的方向，即
在Gxyz坐标系中X轴的方向。当首向与风浪传
播方向相一致时，遭遇浪向为零度，如图1-3
所示。
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四、耐波性主要内容
• 1、船舶摇荡 • 其中运动显著而影响严重的是横摇、纵摇和
垂荡。
• 2、砰击 • 由于严重的纵摆和垂荡，船体与风浪之间产
生猛烈的局部冲击现象称为砰击。
• 砰击多发生在船首部。砰击发生时首柱底端
或船底露出水面，然后在极短的时间内以较
大的速度落入水中而发生猛烈的撞击。
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• 3、上浪 • 船舷在风浪中剧烈摇荡时风浪涌上甲板的现
象称为上浪。上浪时船首常常埋入风浪中， 海水淹没首部甲板边缘，甲板上水。上浪主 要是由严重的纵摇和垂荡引起的。
的辐射流体动力；
• ⑤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，波 浪遇到船体产生绕射流体动力；
• ⑥流体粘性力，除了横摇运动，一般不
予考虑。
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• 2、基本假定
• ①假定船舶是一个刚体，忽略它的弹性变形
• ②不考虑水的粘性和可压缩性。
• ③假定作用在船体上的是微幅规则波。可以
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船舶结构设计中的载荷分析与优化设计
船舶结构设计中的载荷分析与优化设计一、背景船舶是作为海上运输工具的承载体，需要在水下和水上生活环境中保持稳定的船体结构，以保证航行的安全和船舶的寿命。
因此，船舶结构设计中的载荷分析和优化设计显得尤为重要。
二、载荷分析船舶的载荷通常包括静载荷和动载荷两种。
静载荷主要指船舶自身的重量和货物的重量等固定载荷，而动载荷则包括波浪、风力、液压力等变化的载荷。
载荷分析的主要目的是确定船体结构的承受力和稳定性，以满足航行的要求。
1.静载荷分析静载荷分析是在船舶设计初期进行的，其主要目的是确定船舶自身的重量和船载荷的分布情况，以确定船舶的稳定性和航行性能。
静载荷主要包括以下几个方面的分析：（1）船舶自重分析：船舶的自重主要由船体结构、舱壳、船舱设备等组成。
通过计算这些结构的重量、体积，可以确定船舶自重的分布情况。
（2）货物重量分析：船载货物的种类、数量、重量等都会对船舶的稳定性和承受力产生影响。
因此在设计船舶时需要对各类货物的重量进行分析。
（3）油料重量分析：油料是船舶的重要能源，而不同的油料种类和数量会对船舶的重心位置产生巨大差异。
因此，设计船舶时需要对油料的种类、数量及其分布进行分析。
（4）悬挂件分析：不同的吊装设备会对船舶的结构和稳定性产生巨大影响。
因此，在设计船舶时也需要对悬挂件的种类、数量及其分布进行分析。
2.动载荷分析动载荷分析的目的是为设计师提供关于特定航行条件下船舶如何承受变化载荷的数据。
在船舶设计中，最常见的两种动载荷是波浪和风力。
波浪造成的负荷通常被描述为与振动频率和波浪形状有关的未知变量，需要特殊的计算方法来确定。
同样，风力的大小和方向也会对船舶的承受力产生影响。
三、优化设计在载荷分析的基础上，优化设计可以有效提高船体的强度和航行性能。
优化设计主要涉及以下几个方面：1.结构设计优化结构设计优化是指通过充分考虑船舶载荷情况来改变船体结构形式和尺寸，以达到船体强度和稳定性的最优结果。
2.材料选择优化材料选择优化最终目的是选择最经济、最适合船舶的材料，以满足船体结构的要求。
海浪对船体振动与结构疲劳的影响与控制
海浪对船体振动与结构疲劳的影响与控制标题：海浪对船体振动与结构疲劳的影响与控制引言：海洋环境下船舶的振动与结构疲劳问题一直备受关注。
海浪作为影响船舶运行的主要力量之一，对船体的振动与结构疲劳会产生重要影响。
本文将就海浪对船体振动与结构疲劳的影响机理进行探讨，并介绍几种常用的控制方法。
1. 海浪对船体振动的影响机制海浪对船体振动的影响机制主要涉及波浪力、激励力和共振现象。
首先，波浪力是由于海浪作用于船舶上产生的，导致船体在水平和垂直方向上发生振动。
其次，激励力是由于波浪通过船体表面作用而产生的，会进一步引起船体的振动。
最后，共振现象指的是当波浪频率与船体的固有频率相接近时，振动会得到放大，从而引发结构疲劳和破坏。
2. 海浪对船体结构疲劳的影响机理船体在海浪环境下受到的振动力将导致局部应力集中，从而加剧了船体结构的疲劳损伤。
海浪对船体结构疲劳的影响机理主要有波浪谱特性和波浪载荷。
波浪谱特性描述了波浪在频域上的能量分布，不同谱特性的波浪将对船体不同部位结构产生不同程度的疲劳影响。
而波浪载荷是指船体受到的波浪作用力，其大小与波浪幅度、频率、波速等因素有关。
3. 海浪对船体振动与结构疲劳的控制方法为了降低海浪对船舶振动和结构疲劳的影响，船舶设计和运营中采用了一些控制方法。
其中，船体减振是通过增加船体刚度和阻尼来减小振动幅值，包括增加结构刚度、使用减振材料等。
此外，振动控制器的应用也可以有效降低船舶振动幅值。
而对于结构疲劳控制，可以采用预测、监测和维护等方法，包括使用结构疲劳监测系统、定期检查船体结构等。
结论：海浪是导致船体振动和结构疲劳问题的主要因素之一。
了解海浪对船体振动与结构疲劳的影响机理，对于船舶设计、运营和维护非常重要。
在实际应用中，我们可以通过采用船体减振和振动控制器等方法来降低船舶振动幅值，同时通过预测、监测和维护等手段来控制船体的结构疲劳，确保船舶在海洋环境下的安全运行。
这些措施的实施将有助于提高船舶的安全性和运行效率。
船舶强度与设计名词解释
船舶强度与设计名词解释引起船体梁总纵弯曲的外力计算总纵弯曲：船体梁在外力的作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲总纵强度：船体梁抵抗总纵弯曲的能力波浪剪力：完全是由波浪产生的附加浮力引起的附加剪力重量曲线：船舶在某一计算状态下，描述船体重量沿船长分布的曲线不变重量：即空船重量，包括船体结构、舾装设备、机电设备等各项固定重量变动重量：即装载重量，包括货物、燃油、淡水、旅客压载等各项可变重量总体性重量：即沿船体梁全长分布的重量，包括主体结构、油漆、索具等局部性重量：沿船长某一区段分布的重量，包括货物、燃油、机电设备等浮力曲线：船舶在某一装载时，描述浮力沿船长分布状况的曲线载荷曲线：引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线静水剪力曲线：船体梁在静水中所受到的剪力沿船长分布状况的曲线计算状态：在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态波浪要素：包括波形、波长与波高坦谷波：波峰陡峭、波谷平坦，波浪轴线上下的剖面积不相等的波史密斯修正：考虑波浪动力压力影响对浮力曲线所做的修正总纵弯矩：船舶在同一计算状态下，静水弯矩和静波浪弯矩的代数和重量的分布原则:遵循静力等效原则。
保持重量的大小不变；保持重量的重心的纵向坐标不变；近似分布曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或大体相同重量曲线绘制的方法与原理？梯形法：船舶往往中部丰满，两端尖瘦，可以将平行中体部分用均匀的重量分布，两端部分用两个梯形分布，根据重量分布原则确定梯形要素围长法：假设船体结构单位长度的重量与该横剖面围长（包括甲板）成比例。
该方法适用于船舶主体结构重量的分布库尔求莫夫法：用特定的阶梯型分布曲线来表示船体重量的分布装载曲线、剪力曲线、弯矩曲线的特征:首尾端点处的剪力和弯矩为零，亦即剪力和弯矩曲线在端点处封闭零载荷点与剪力的极值相对应，零剪力点与弯矩的极值相对应剪力曲线大致是反对称的，零点在靠近船中的某处，而在离首尾约船长的1/4 处具有最大正值或负值弯矩曲线在两端的斜率为零，最大弯矩一般在船中0.4倍船长范围内载荷曲线特点：与坐标轴之间所围面积之和等于零；该面积对纵轴上任一点惯性矩为零。
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。
船体结构习题课重点江科大考研
船体结构习题课第09401014/5/61 目录二、填空（每空 1 分）三、单项选择题（每题 1 分）四、判断题（每题 1 分）五、简答题（每题 4 分）六、论述题（每题10 分）一、名词解释（每题 3 分）舭列板：舭部的列板。
舭龙骨：沿船长方向装设在舭部外侧的条状减摇构件。
船体结构：由板材和骨材等组成的船体结构的统称。
船体中垂弯曲：波谷在船中时，使船体产生的中部向下弯曲船体中拱弯曲：波峰在船中时，使船体产生的中部向上弯曲 3 垂线间长：首、尾垂线之间的水平距离。
横骨架式结构：横向骨材较密、纵向骨材较稀的骨架形式横向强度：指横向构件抵抗横向载荷的能力甲板边板：沿甲板外缘的一列甲板板甲板间肋骨：指两层甲板之间的肋骨4局部强度：指个别构件对局部载荷的抵抗能力内底边板：与外板相连的一列内底板旁底桁：双层底中线面两侧的底纵桁平板龙骨：位于船体中线处的一列船底板强力甲板：船体总纵弯曲时，起最大抵抗作用的甲板5外板：指构成船体底部、舭部及舷侧外壳的板外板边接缝：外板沿船长方向的接缝线外板端接缝：外板横向的接缝舷顶列板：与上甲板连接的舷侧外板中底桁：双层底内中线面处的纵桁6型宽：船体中站面处，左右舷之间的水平距离型深：船体中站面处，船体基线至甲板边线与舷侧外板交线之间的垂直距离中间肋骨：水线附近在两肋骨中间设置的短肋骨中内龙骨：单层船底结构中，中线面处的纵桁纵骨架式结构：板格长边沿船长方向短边沿船宽方向，纵向骨材较密、横向骨材较稀的骨架形式7总纵强度：船体结构抵抗纵向弯曲不使整体结构遭受破坏或不允许变形的能力总纵弯曲：作用在船体上的重力、浮力、波浪水动力和惯性力等而引起的船体绕水平横轴的弯曲称为总纵弯曲横骨架式结构：板格长边沿船宽方向短边沿长宽方向，纵向骨材较稀、横向骨材较密的骨架形式。
舷侧外板：舭列板以上的外板舷弧：上甲板边线沿纵向向首尾端升高的曲线梁拱：上甲板沿横向的拱形。
二、填空（每空 1 分）1、舭龙骨装设在船中部 _________ 至_________ 船长之内。
船舶控制原理：Chp4 海浪、海风及海流
注意： 具有各态历经性的随机过程必定是平稳随机过程， 但平稳随机过程不一定是各态历经的。在海浪、船舶运动中 所遇到的随机运动， 一般均能满足各态历经条件。
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✓超越概率
波浪幅值的超越概率
在分析研究海浪和船舶运动控制问题时，常要用到波 浪或船舶运动幅值随机变量A超过某一定值A1概率，称为 A>A1的超越概率。对于概率密度为雷利分布的情况，如 果以X代表幅值随机变量，x1为某一定幅值，则X>x1的超 越概率以P(X>x1)表示，并给出如下：
xcos+ysin
a cos(k1x k2y t)
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➢水面下的波浪
波浪也存在于水下，根据流体力学的知识，波浪 随水深变化
ae-kz cos(k t)
波幅随水深呈指数率下降，上式表示的波面为次 波面，当水深较大时，该处的水的质点波动较水 表面处的小。
当z＞λ/2，该处的水基本上没有波动了。
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海浪海要浪要素素
海海浪浪是是海海水水运运动动形形式式之之一一，，它它的的产产生生是是外外力力、、重力与 重力与海水表面张力共同作用的结果。 海水表面张力共同作用的结果。
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波峰：波浪剖面高于静水面的部份，其最高点称为波峰顶。
波谷：波浪剖面低于静水面的部份，其最低点称为波谷底。 波峰线：垂直波浪传播方向上各波峰顶的连线。 波向线：与波峰线正交的线，即波浪传播方向。 波高：相邻波峰顶和波谷底之间的垂直距离，通常以H表示，单 位以米(m)计。在我国台湾海峡曾记录到波高达15m的巨浪。 波长：两相邻波峰顶(或波谷底)之间的水平距离，通常以L表示， 单位以米(m)计。海浪的波长可达上百米，而潮波的波长则可达 数公里。 周期：波浪起伏一次所需的时间，或相邻两波峰顶通过空间固 定点所经历的时间间隔，通常以了表示，单位以秒(s)计。在我 国沿海波浪周期一般为4～8s，曾记录到周期为20s的长浪。 波陡：波高与波长之比，通常以δ表示，即δ＝H／L。海洋上常 见的波陡范围在1／10～1／30之间。波陡的倒数称为波坦。 波速：波形移动的速度，通常以C表示，它等于波长除以周期， 即C＝L／T，单位以米／秒(m／s)计。
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。
毕业答辩——船舶操纵性与耐波性
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）由于船舶运动使水面产生波浪，消耗船本身的能力所造成的阻尼。
傅汝德认为兴波阻尼与速度一次方成比例。
8.目前采用较广泛的减摇装置有哪些？舭龙骨、减摇水舱、减摇鳍（P168）9.什么是有效波面角？有效波面的切线与水平间线间的夹角，恒小于真实波面角。
（P14 p17)10.什么是史密斯效应？波浪下任一点的压力随深度按指数递减的规律，称为“史密斯效应”。
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。
船舶操纵第六章(1)
9
第二节 船舶摇摆幅度及影响因素
一、横摇运动 二、纵摇运动 三、垂荡运动
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一、横摇运动
1、横摇摆幅 船舶在规则波中的强制横摇摆幅一般用横摇角表 示，近似计算公式为：
a0
1 (TR )2 TE
式中：a0 ——最大波面角，；
TR——船舶横摇周期（s）； TE——波浪周期（s）。
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一、横摇运动
2、横稳性降低 当船舶位于波峰时，由于排水体积减少，将使稳性 降低。 当波长为船长的1～2倍时，且波高很大，船舶可能 完全丧失稳性。
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二、顺浪或偏顺浪的危害
3、谐摇运动 当船舶自由横摇周期和遭遇周期一致时，将加大横 摇摆幅。
4、大幅度横摇 当遭遇周期约等于船舶自由横摇周期的一半时，将 可能发生大幅横摇。
5、灾害性海浪
可能对船舶引起灾害的海浪称为灾害性海浪。 是一个相对的概念。
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四、船在波浪中的运动
1、船舶在波浪中的摇荡
垂荡 旋转
横摇
纵荡
纵摇
横荡
2、波浪遭遇周期 1）定义：波浪相对于运动中的船舶的周期称 为波浪遭遇周期，一般用TE表示。
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四、船在波浪中的运动
2）波浪遭遇周期的计算
相对波速：
Ve c V cos
遭遇周期：
TE
VE
C V cos
上式中当船速V为零 时，遭遇周期即为波 浪周期。
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四、船在波浪中的运动
3、波向角及船舶摇摆程度
4、谐摇运动及其危害
当船舶自由摇摆周期及 （或频率）近似等于遭 遇周期（或频率）时， 船舶将发生谐摇运动。
横向谐摇可能造成船舶 横倾角过大，甚至倾覆。
纵向谐摇可能产生拍底、 飞车以及船体结构强度 受损。
海洋环境与钻采工程 第三章 波浪与波浪载荷
第三章 波浪与波浪载荷第一节 概述一 有关坐标系和特征参数1 坐标系的建立2 波浪要素波峰；波谷，波高，波长，周期，圆频率无量纲参数：波陡（Ｈ／Ｌ），相对波高（Ｈ／d ），相对水深（d/Ｌ）——浅水度 3 波浪要素的统计分布规律 •平均波高•部分大波平均波高⎪⎭⎫ ⎝⎛101311H H H P和常用的有•波列累积率F%的波高•波高与周期联合分布4 我国各海域大浪分布规律 重力波：风浪和涌浪及近岸波（海浪） 产生原因：风 海 啸 地 震 海面震荡 气压变化 潮 波 重力、科式力三、波浪理论1 规则波浪理论（对单一波浪的研究） 线性波浪理论（微幅波、Airy 波、正弦波） 非线性波浪理论（有限振幅波）Ｓtokes 波浪理论；孤立波浪理论；椭圆余弦波浪理论。
2 随机波浪理论（对过程的研究）谱描述理论第二节 线性波浪理论一、基本方程和边界条件假设：流体是理想均匀的，不可压缩的，无粘性的理想流体，其运动是无旋的。
从以上假设有：w zv y u x V Rot t=∂∂=∂∂=∂∂==∂∂φφφρ::0:0kzj y i x u u kzj y i x zu y u x u V ky u x u j x u z u i z u y u V V Rot z y x x y z x y z∂∂+∂∂+∂∂=∇=∂∂+∂∂+∂∂=∇∂∂+∂∂+∂∂=•∇⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂=⨯∇=φφφφφφ的剃度，即函数写成某个标量：将矢量函数速度势算子： 基本方程１）连续方程0)(=∇+∂∂V t ρρ２）动力学方程P F dt Vd ∇-=ρ1其Ｌagrange 积分：0)(21222=+-++++∂∂gz Pat P w v u t ρφ Ｐat 为大气压力。
2 边界条件 １）动力学边界条件0)(21222=++++∂∂ηφg w v u t （1） 海底：d z z w -=∂∂=φ（2）海面：ηηφηφηηφ==∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂=∂∂z z yy x x t z （3）从上述方程中可看出，部分条件是非线性的。
船舶结构力学习题及答案
船舶结构力学习题及答案船舶结构力学习题及答案船舶结构力学是船舶工程中的重要学科，它研究船舶结构在不同载荷作用下的力学特性。
在船舶设计和维修中，船舶结构力学的知识是必不可少的。
下面将介绍几个船舶结构力学的学习题及答案，帮助读者更好地理解和掌握这一学科。
1. 问题：什么是船舶结构的静力学特性？答案：船舶结构的静力学特性是指结构在静力平衡状态下的性能，包括刚度、强度和稳定性等。
刚度是指结构对外力的抵抗能力，强度是指结构承受外力时不发生破坏的能力，稳定性是指结构在受到外力作用时不发生失稳的能力。
2. 问题：船舶结构的刚度和强度有何区别？答案：船舶结构的刚度和强度是两个不同的概念。
刚度是指结构在受到外力作用时变形的抵抗能力，通常用刚度系数来表示。
强度是指结构在受到外力作用时不发生破坏的能力，通常用强度参数来表示。
刚度和强度是船舶结构力学中两个重要的性能指标，设计和维修船舶结构时需要考虑它们的平衡。
3. 问题：什么是船舶结构的疲劳强度？答案：船舶结构的疲劳强度是指结构在长期循环载荷作用下不发生破坏的能力。
船舶在航行中会受到多种载荷的作用，如波浪载荷、船舶自重和货物重量等。
这些载荷的反复作用会导致结构的疲劳破坏，因此需要对船舶结构进行疲劳强度分析和设计。
4. 问题：船舶结构的稳定性有哪些因素影响？答案：船舶结构的稳定性受到多种因素的影响。
其中最重要的因素是船舶的重心和浮心位置。
当船舶的重心和浮心位置不在同一垂直线上时，会产生偏倾力矩，导致船舶发生倾覆。
此外，船舶的形状、船体的稳定性曲线和外部环境等因素也会对船舶结构的稳定性产生影响。
5. 问题：如何计算船舶结构的荷载？答案：计算船舶结构的荷载需要考虑多个因素，包括船舶自重、货物重量、燃油重量、波浪载荷等。
其中，船舶自重可以通过船舶的设计参数和结构重量来计算；货物重量可以通过货物的数量和单位重量来计算；燃油重量可以通过燃油的密度和船舶的燃油消耗量来计算；波浪载荷可以通过波浪的特性和船舶的运行状态来计算。
小方型系数船舶的船体波浪载荷综合研究
小方型系数船舶的船体波浪载荷综合研究随着经济的迅速发展和全球化程度的提高，航运行业成为了国际贸易的重要组成部分，而船舶的安全性和航行效率一直是航运行业的重点关注对象。
在船舶设计中，船体波浪载荷是一个关键的研究方向，主要涉及到船舶在外界波浪作用下的结构响应和力学特性。
为了提高船舶的安全性和航行效率，小方型系数船舶的船体波浪载荷需要进行综合研究。
小方型系数船舶的特点是外形短平宽，系数较小，适用于近海海运和内河航运。
由于小方型系数船舶的船体形状较矮胖，阻力小、稳性好，因此受到了广泛的应用。
但船身浸没深度较浅，船体处于浪长相同的波浪中时，波浪作用强烈，特别是在海况恶劣的情况下，波浪会对小方型系数船舶造成较大的冲击力，使船体产生较大的振动，给船舶带来安全隐患。
小方型系数船舶的船体波浪载荷综合研究需要考虑以下因素：1.波浪谱特征。
波浪谱是描述波浪的随机过程。
在小方型系数船舶的波浪载荷研究中，需要考虑波浪的类型、频率、振幅等特征，以便更加准确地预测小方型系数船舶的波浪载荷。
2.船体结构响应。
小方型系数船舶的船体结构响应受到波浪载荷的影响，其振动幅度和频率与波浪的特征有关。
需要通过数值模拟等方法，研究小方型系数船舶的船体结构响应与波浪载荷之间的关系。
3.船体加强设计。
小方型系数船舶的船体加强设计需要考虑波浪载荷对船体结构的影响，根据船体结构的振动特性和波浪力的大小，设计合适的结构加强措施，以提高小方型系数船舶的抗波浪能力。
4.船舶稳性。
小方型系数船舶的稳性与波浪载荷有关，需要根据不同航区的波浪特征和小方型系数船舶的规格，确定船舶的稳性计算方法和相关参数。
在综合研究小方型系数船舶的船体波浪载荷过程中，可以利用船舶模型试验、数值模拟和实船数据分析等方法，验证小方型系数船舶的波浪载荷研究成果，提高研究的可靠性和准确性。
综合研究的结果可以为小方型系数船舶的设计、建造、运营等方面提供重要的参考和指导，提高小方型系数船舶的安全性和航行效率，促进船运行业的快速发展。
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Yv，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。
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。
船舶阻力第3章 兴波阻力
二、船体兴波阻力表达式
船舶兴波阻力必须计及三方面产生的波浪阻力
1、船首横波中未受干扰部分的波阻。 2、船首尾横波干扰后合成波的波阻。
3、船首尾波系中散波的波阻。
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二、船体兴波阻力表达式
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兴波阻力近似表达式：
兴波阻力系数近似表达式：
上式中A、B、C、D为常数，S为船体湿表面积
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三、兴波阻力的特性
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§3-5 减小兴波阻力的方法
一、减小常规船兴波阻力的方法 1、选择合理的船型参数 （船长、菱形系数、进流段长度等）
2、设计优良的首尾形状
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3、造成有利的波型干扰
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4、高速排水艇安装消波水翼
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二、应用不同设计概念减小兴波阻力 1、双体和多体船设计概念 2、使船体抬出水面设计概念（滑行艇、水
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§3-4 确定兴波阻力的方法
一、船模试验法
原理： 方法一：依据傅汝德法，即二因次法的关系
式 。通过模型试验确定剩余阻
力系数来确定分析兴波阻力。
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采用方法一的主要原因： 1、船模试验很难将兴波阻力与粘压阻力分开，
而且粘压阻力系数基本上不随船速变化。
2、将兴波阻力从剩余阻力中分出来的意义不大 方法二：依三因次法 通过模型试
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（二）、薄船理论
1、假设
1）船宽长比很小，船体为薄船； 2）水是不可压缩、均质及无粘性的理想流体， 流动无旋； 3）船体兴波为微幅波； 4）忽略船体下沉、纵倾对兴波阻力的影响。
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2、计算坐标系
流场中速度势：
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3、扰动速度势满足的基本方程
4、扰动速度势满足的边界条件
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双体船波浪载荷测试技术研究
双体船波浪载荷测试技术研究双体船是现代船舶中一种广泛应用而备受关注的船型，其主要特点是船身中央分隔成两个几乎对称的船体，具有良好的稳定性和抗风浪性能。
在海上工作和运输过程中，双体船必须面对着极具挑战的海浪环境，其中波浪载荷成为了一个非常重要的研究课题。
本文旨在就双体船波浪载荷测试技术进行探讨和研究。
一、波浪载荷的特点波浪载荷是指海浪在船舶上的作用力，常常发生在双体船船体中心处。
波浪载荷受到海浪波动频率、波高、波长、入射角等多种因素的影响，其特点包括：1、波浪载荷受到波浪入射角的影响非常明显。
如果船只前进方向与波浪入射角垂直，则波浪载荷最小；如果前进方向与波浪入射角保持一定角度，则波浪载荷最大。
2、波浪载荷的幅值与海浪能量的分布有很大关系。
在海浪能量大的区域内，波浪载荷通常比较集中；在海浪能量小的区域内，波浪载荷则比较小。
3、波浪载荷是一个动态载荷，它随着船体的运动而不断变化。
因此，进行波浪载荷测试需要采用较高的采样频率。
二、波浪载荷测试技术基于以上对波浪载荷的描述，可以看出波浪载荷测试是一项非常有挑战性的工作。
其中最具代表性的测试方法包括：1、数值计算方法数值计算方法是在线性场合下比较实用的方法，其原理是基于有限元方法和计算流体力学理论，通过运用数值计算的手段分析和计算波浪载荷的分布和变化规律。
数值计算方法的优点是可以对多个因素进行考虑，可以在计算中增加或删除特定的因素，更加方便，而且可以进行多次的计算和比较，帮助人们更好地理解波浪载荷的规律。
缺点是计算速度较慢，需要一定的计算资源，并且只能在推演分析中得到结果，无法得到实际数据的支持。
2、物理试验方法物理试验方法是通过在模型实验装置中模拟实际波浪环境，并通过测量设备对模型进行测试从而得出波浪载荷的数据。
物理试验方法的优点是最接近实际情况，可以得到更加准确和可靠的数据，另外通过对模型实验技术的改进和创新，可以获得高质量的试验数据，不断推动科学技术的发展。
不同船体构造形式在波浪载荷下的结构性能比较
不 同船体构造形式在 波浪载荷 下 的结构性能 比较
边 文凤 ，白光 辉 吴 忠友 ， 崇 杰 ， 张
（ 尔 滨 工 业 大 学 船舶 工 程 学 院 ，山 东 威 海 ２ ４ ０ ； １哈 ６ ２ ９ ２威 海 中复 西 港 船艇 有 限公 司 ，山 东 威 海 ２４ ０ ） ６ ２ ９ 摘 要 ： 体 结 构 形 式 不 同 ， 接 影 响 船 体 的 结 构 性 能 和 运 动 性 能 。文 章 针 对 五种 船 体 构 造 形 式 ， ： 板 横 向 加 船 直 即 单
筋 、 板 纵 向加 筋 、 板 双 向加 筋 、 壳 式 和 夹 层 式 这 五 种不 同结 构 的 船 体 在 外 载 相 同 、 量 相 等 的条 件 下 进 行 单 单 硬 质
应 力 与 变形 分 析 ， 比较各 种结 构 的 响应 和性 能 ， 结 构选 型 提供 数 值 分 析 依 据 。 析考 虑 了静 载 与 波 浪 载 荷 的 以 为 分 叠 加 ， 进 行 了准 静 态处 理 。通 过 计 算 和综 合 性 能 比较 ， 选 出 既符 合 结 构 性 能 ， 能满 足使 用 要 求 的结 构 形 式 。 并 挑 又
ｏ ｈ ｐ ｈ ｌ ｕ ｄ ｒ ｗａ ｅ ｌ ａ ｓ ｆｓ ｉ ｕ ｌ ｎ ｅ ｖ ｏ ｄ
ＢＡＮ Ｗｅ －ｅ ｇ ， ＡＩ ｕ ｎ － ｕ Ｉ ｎｆ ｎ Ｂ ａ ｇ ｈ ｉ Ｇ ，
Ｚ ｏ ｇ ｙｕ ， Ｈ ｈ ｎ － ｏ Ｚ ＡＮＧ Ｃ ｏ ｉ ｈ ｅ
关 键 词 ：船 体ห้องสมุดไป่ตู้； 造 形 式 ； 浪 载 荷 ； 合 性 能 构 波 综
中 图分 类号 ： ６ １ Ｕ ６ 文献 标 识 码 ： Ａ
Ｃｏ ｐ ｒｓ ｎ ｗｉｈ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｐ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ｏ ｄ ｅ ｅ ｔｆ ｒ ｓ ｏ ｍ ｉｏ ｔ ｔ ｕ ｔ ｒ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｔ ｉ ｒ ｎ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ Ｉ ｏｒ
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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。