早期,在波浪上船舶运动的研究当中,仅是考虑了入射波作用在船体上而产生的干扰力,没有考虑船体本身及其运动对流场带来的影响,这部分波浪干扰力就是傅汝德-克雷洛夫力(Froude-Krylov Force),它只由入射波作用而产生。20世纪40年代,哈斯金德(Haskind)第一次在线性理论的范围内将流场中扰动部分的速度势分解为辐射速度势和绕射速度势,这一分解仍是目前处理船舶运动问题的主要方法。
船舶摇荡三维流体力的计算出现在20世纪70年代。正是由于计算机技术的高速发展,才为三维计算的实现创造了条件。这其中对低速或者无航速的船研究比较多,但对于中高速的船舶,限于计算的繁杂,仅有少数人做过实际计算。近几年来,波浪上船舶运动非线性化得到了人们的广泛关注。海上结构物受到的缓变波浪慢漂力及二阶定常波浪力(Slowly Varying Wave Drifting and Second Order Steady Forces)及由此引起的二阶力(Second Order Force)已经成为现今研究的重要问题。在时域中讨论船舶运动(包括线性的和非线性的)的研究方法自从1979年实现以来,受到越来越多学者的关注,也取得很大的进展。
由上可知,船舶在波浪上的运动理论发展时间并不长,但是用理论计算船舶在某一海况中的运动特征已具有相当的可靠性。(www.daowen.com)
对于船舶在规则波的运动响应预报可用理论预报方法或耐波性水池的模型试验方法。理论预报方法是在线性化假设的基础上,把船舶在波浪中的运动看作是普通刚体的运动,建立了船舶在规则波中运动的六自由度耦合方程:
常用的计算工具有切片理论方法和三维时域或频域面元法,可得到各运动模态的运动响应。本研究采用ANSYS-AWQA软件对郑和宝船进行耐波性计算。
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