海洋工程辅助船横摇阻尼及舭部形状优化研究

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ｎａａｌｙｚｅｓｔｈｅｒｏｌｌｄａｍｐｉｎｇｏｆｓｏｍｅｏｆｓｈｏｒｅｓｕｐｐｌｙｖｅｓｓｅｌ（ｏｓｖ）ｗｉｔｈｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｂｉｌｇｅｓｈａｐｅｓｔｏｃｈｏｏｓｅｔｈｅｏｎｅｗｉｔｈ
摘要：阐述了横摇阻尼的各种构成成分及估算横摇阻尼的经验公式，分析了某海洋工程辅助船在两种舭部状态下的横摇阻尼，比较选取了横摇性能较好的方案，应用耐波性软件分析了两种舭部方案的横摇频率响应曲线，并试验验证横摇阻尼分析结果。研究表明：优选舭部方案的船舶横摇频率响应曲线同实验结果相当接近。关键词：海洋工程辅助船；横摇阻尼；耐波性分析；试验分析中图分类号：Ｕ６６１．３２１文献标识码：Ａ文章编号：２０９５．４０６９（２０１３）０４．００２３ — ０６
０引言
海洋工程辅助船需要长时间地滞留在海上为海洋平台服务，因此横摇成为设计阶段的一个重要考察指标。常见的缓解横摇装置有舭龙骨、减摇鳍和减摇水舱，其中减摇鳍造价较高，减摇水舱中的纯被动式减摇水舱占位过大并且伴有一定的增摇效果，不利于减摇控制，而可控被动式减摇水舱虽然克服了纯被动式
结果。
１横摇阻尼构成成分与估算方法
船舶横摇是一种非线性运动，精确计算横摇阻尼非常复杂，但在船舶设计阶段预估横摇阻尼，都能取
得不错的结果。在实际的船舶横摇运动中，横摇阻尼与横摇角度、角加速度有关，见式（１）：
序预估不同舭部情况下横摇阻尼大小；然后，使用耐波性软件Ｓｅａｋｅｅｐｅｒ，结合横摇阻尼，计算出不同舭部船型的频率响应曲线，以比较横摇性能的优劣；最后，结合耐波性实验，验证耐波性软件的计算与分析的
Ｂ（）＝Ｂ１￣控制的缺点，但同时也增加了造价，并且不能克服体积过大的缺点。所以通过调整舭龙
骨来增加横摇性能成为海洋工程辅助船在减摇方面的第一选择。通过优化船舶舭部形状来调整舭龙骨的尺
寸，以增加船舶的横摇阻尼，进而起到减摇的效果。首先，利用Ｉｋｅｄａ关于横摇阻尼的研究成果，开发程
ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｒｏｌｌｒｅｓｐｏｎｓｅｃｕｒｖｅｗｉｈｔｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｂｉｌｇｅｓｈａｐｅｉｓｖｅｒｙｃｌｏｓｅｔｏｔｈｅｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｆｓｈｏｒｅｓｕｐｐｌｙｖｅｓｓｅｌ；ｒｏｌｌｄａｍｐｉｎｇ；ｓｅａｋｅｅｐｉｎｇｎａａｌｙｓｉｓ；ｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔａｌｎａａｌｙｓｉｓ
ＮＡＶＡＬＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥＡＮＤＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ船舶与海洋工程２０１３年第４期（总第９６期）
海洋工程辅助船横摇阻尼及舭部形状优化研究
潘徐杰
（上海斯迪安船舶设计有限公司，上海２０００５２）
ｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅｗｏｔｋｉｎｄｓｏｆｂｉｌｇｅｓｈａｐｅｓ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｖｅｉｆｒｉｅｄａｇａｉｎｓｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｌａｂｏｒａｔｅｓｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｒｏｌｌｄａｍｐｉｎｇａｎｄｅｍｐｉｉｃｒａｌｅｑｕａｔｉｏｎｓｆｏｒｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｒｏｌｌｄａｍｐｉｎｇ；
ｂｅｔｔｅｒｒｏｌｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｉｓｒｏｎ；ａｓｅａｋｅｅｐｉｎｇｓｏｔｆｗａｒｅｉｓｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｈｅｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｎｉｒｏｌｌｒｅｓｐｏｎｓｅ