纵浪中船舶发生参数激励横摇是导致船舶倾覆的重要模式,许多海难事故与此有关。本文主要研究船舶在规则和随机纵浪航行时,参数激励的预报方法,以及船舶发生参数激励横摇的条件及大幅横摇的动力特性。本文考虑由初稳性高时变特性引起的参数激励,假设升沉和纵摇满足准静力平衡,提出规则纵浪和随机纵浪中的初稳性高波动项的计算方法,建立了纵浪中船舶参数激励非线性横摇方程。应用多尺度法求解规则纵浪中船舶参数激励非线性横摇方程的近似解析解,并确定平凡解的稳定域和非稳定域,得到发生参数激励横摇的条件。应用龙格-库塔法数值模拟船舶在规则纵浪和随机纵浪中不同航速下的船舶参数激励横摇,并分析大幅横摇的动力特性。应用随机平均法和FPK方程,求得随机横摇幅值的概率密度函数,并对概率密度函数进行积分得到随机横摇幅值的概率分布函数及其均值。数值法和解析法的计算结果表明,较大的波浪作用下,船舶在规则和随机纵浪中航行均会发生参数激励横摇。当船-波遭遇频率接近横摇固有频率的2倍时,船舶发生主参数共振,横摇幅值增大;而当船-波遭遇频率较远地偏离横摇固有频率的2倍时,横摇运动幅值减小。由于随机纵浪中波浪的频率特性丰富,随机参数激励导致船舶横摇运动幅值的变化具有突然性,更难预测。参数激励横摇发生时,船舶横摇运动出现幅值跳跃现象,随机纵浪中横摇幅值的跳跃加剧横摇运动的失稳,船舶倾覆发生的概率即会增加。