資源描述：
《船首甲板上浪問題的數(shù)值模擬》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文船首甲板上浪問題的數(shù)值模擬碩士研究生：葉海軒學(xué)號(hào)：1120109186導(dǎo)師：萬德成教授申請學(xué)位：專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)科：船舶與海洋工程所在單位：船舶海洋與建筑工程學(xué)院答辯日期：2015年1月授予學(xué)位單位：上海交通大學(xué)DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterNUMERICALSIMULATIONOFGREENWATERONDECKATBOWCandidate：HaixuanYeStudentI
2、D:1120109186Supervisor：Prof.DechengWanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringNavalArchitectureandOceanSpeciality：EngineeringSchoolofNavalArchitecture,Affiliation：CivilandOceanEngineeringDateofDefence：Jan,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiao
3、TongUniversity上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文船首甲板上浪問題的數(shù)值模擬摘要當(dāng)船舶在惡劣海況中航行時(shí)，船體與波浪之間的大幅度相對運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)致大量水體由船首、船側(cè)及船尾涌上甲板，形成甲板上浪現(xiàn)象。甲板上浪對船舶航行及安全方面的不良影響包括：上浪水體對甲板上裝置的劇烈沖擊、破壞；船舶被迫改變航向；船體運(yùn)動(dòng)受到強(qiáng)烈影響以及對駕駛員視線被干擾等。嚴(yán)重的甲板上浪現(xiàn)象可能導(dǎo)致船體嚴(yán)重受損甚至傾覆。這不僅會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)的損失，更可能造成嚴(yán)重的人員傷亡。近來，也有試驗(yàn)表明，在船側(cè)出現(xiàn)的甲板上浪現(xiàn)象對船舶的參數(shù)橫搖現(xiàn)象
4、也會(huì)造成一定影響。正因如此，不論對于民船還是軍船，甲板上浪現(xiàn)象對于船舶結(jié)構(gòu)、人員安全以及船舶性能的影響一直是船舶設(shè)計(jì)過程中所要考慮的重要因素。此外,歷史上多起由甲板上浪導(dǎo)致的浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪（FloatingProductionStorageandOffloading(FPSO)）停產(chǎn)及結(jié)構(gòu)破壞說明，對于無航速的船型海洋結(jié)構(gòu)物來說，甲板上浪也是需要考慮的因素之一。本論文將在總結(jié)前人研究工作的基礎(chǔ)上，使用naoe-FOAM-SJTU求解器求解不可壓Navier-Stokes(N-S)方程，完成對甲板上浪過程的
5、模擬。模擬過程包括了完整數(shù)值造波、消波，船體與波浪間相互作用的直接耦合、水體上浪砰擊、波浪翻卷破碎等物理現(xiàn)象。本文首先驗(yàn)證了naoe-FOAM-SJTU求解器對船體在波浪上運(yùn)動(dòng)、自由面大變形（翻卷、破碎等）、甲板上浪砰擊壓力的預(yù)報(bào)等的準(zhǔn)確性。通過詳細(xì)的收斂性驗(yàn)證、與試驗(yàn)結(jié)果的對比，針對甲板上浪問題，找到合適的數(shù)值求解方式。在此基礎(chǔ)上，本文對二維、三維情況下固定及運(yùn)動(dòng)船體的甲板上浪問題進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了甲板上浪過程對船體運(yùn)動(dòng)的影響，探討了直接耦合計(jì)算船體運(yùn)動(dòng)和甲板上浪過程的必I上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文要
6、性。通過與模型試驗(yàn)結(jié)果等的比較，對不同波浪參數(shù)、航速情況下的甲板上浪形式、上浪過程中水體演化以及水體對甲板及上層建筑的砰擊力等進(jìn)行了分析研究。關(guān)鍵詞：甲板上浪、上浪砰擊、數(shù)值模擬、naoe-FOAM-SJTU求解器II上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文NUMERICALSIMULATIONOFGREENWATERONDECKATBOWABSTRACTWhenashipissailinginsevereseaconditions,largeamplitudesofrelativemotionsbetweenthesh
7、iphullandwavescanresultinaconsiderableamountofwaterpouringontothedeckfromtheshipbow,shipboardsandeventhestern.Thisphenomenonisgreenwaterondeck.Itsnegativeinfluencesinclude:violentimpactanddestructionofdevicesonthedecks,voluntaryorpassivespeed-loss,beingfo
8、rcedtochangecourses,largeinfluenceonshipmotionsandinterferenceofsailors’sightlines.Seriouseventsofgreenwaterondeckmaycausemajordamageofshiphullsoreventheircapsizing.Mostrecently,experimentsindicatedthateventsofgreen
