全垫升气垫船载荷及运动响应计算方法研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiajia_jiang
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气垫船是一种以空气在船体底部衬垫,利用船底与水面间的高压气垫作用,让船体部分或全部垫升,能够在水上快速行进的运载工具;由于它具有其它一般舰船无法比拟的优势,所以它在社会经济、军事中的应用越来越广泛,其中军用型气垫船发展尤为迅速。但是,从目前来说,气垫船在波浪中航行时的载荷计算方法还不是很令人满意,有待进一步研究。本文主要研究全垫升气垫船的气垫刚度特性和其在规则波中迎浪航行的运动响应与载荷响应。主要内容包括:1)全垫升气垫船的垫升性研究,推导出气垫刚度,并研究气垫刚度的基本特性;2)运用全垫升气垫船的在波浪中运动的线性理论,以传递矩阵形式,给出其在规则波迎浪状况下的升沉与纵摇运动方程的频域解,对气垫船的典型几何参数进行升沉、纵摇运动影响的敏感度分析;3)在运动解的基础上,推导气垫气动压力的计算公式,并求解全垫升气垫船在规则波下的船体剖面载荷,完成从运动响应计算到载荷响应计算的一套FORTRAN程序过程,并分析不同遭遇频率下的动压力和中剖面弯矩的特性;4)构想出一种新的研究气垫船运动的时域方法,以常规船舶的“切片法”为参考,把三维的气垫船的运动转化成二维切片进行处理,波面运动转化成刚性底面的简谐运动,建立片体的运动微分方程,求解出二维切片的运动响应。研究气垫垫压-切片船体运动的物理特性,为三维时域下的气垫船运动载荷计算求解提供参考。
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