两船并行补给过程中耐波性的研究

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近年来,随着海洋资源的开发以及航运事业的发展,船舶的补给问题受到了各国的重视。船舶补给对船舶的正常航行至关重要,不仅能为船舶提供充足的后勤保障,更提升了船舶的续航能力以及持久力,降低了对固定基地的依赖性。由于横向补给具有效率高、安全稳定的特点,是目前采用的主要补给方式。  船舶在进行并行补给作业的过程中,不仅受到海上风浪作用的影响,更受到两船间水动力的相互干扰,从而使两船产生比单船航行更为剧烈的摇荡运动。当两船距离较近,水动力干扰作用明显,会使两船摇荡加剧;而两船距离过大会导致货物浸入水中,给补给过程带来很大的困难。因此船舶的耐波性研究对补给过程的安全性至关重要。针对两船补给时的耐波性能,本文采用ANSYS/AQWA开展了研究工作,并考虑了缆索系统对两船耐波性的影响,研究的主要内容如下:  首先,对算例中单船航行与两船并行的运动响应传递函数进行理论计算,通过与已有实验结果的比较,验证了该算法的合理性。  接着,计算两船在规则波下全浪向的运动响应,通过与单船响应的对比来研究两船水动力干扰对耐波性的影响。同时基于规则波的结果进行不同海况下的谱分析与时域分析,并利用相关函数的方法将时域结果进行反推,与频域谱分析的结果对比验证;同时讨论了航速与横向间距对补给过程的影响。结果表明:并行时船舶的耐波性受水动力干扰作用明显,同时也受航速与横向间距的影响。  最后,分析两船之间的缆索对耐波性的影响,通过计算将缆索的作用转化为附加刚度矩阵添加到并行运动的方程中进行求解,并进行规则波与不规则波下的运动响应计算。通过与未计入缆索的工况比较,探究两船在不同缆索作用下耐波性的变化规律,并针对缆索设计的合理性做出初步评估。
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