海洋工程

关于船舶水弹性统一理论的评述

 
了年第期振动与冲击总第加期“”关于船舶水弹性统一理论的评述董艳天津大学秋“”,、、流固藕合问题是现代引人注目的新学科在水利建筑海洋工程领域多用有限元。,。。法关于用有限元法介决船舶流固藕合问题我国学者们巳作了重要工作这里不再多述本文“着重就昨年英国伦敦大学教授和博士的专著”。、,“”谈一些看法其目的旨在促进掌握运用发展这一成功的理论船舶水弹性一。,“书是用介析法研究船舶流固揭合问题之重大突破为世界公认为突出其中心以下简称统一,”理论“”模态分析法是统一理论的核心,像一般振动问题一样船体对波浪的线性响应可以表示为一矩阵形式的方程二才奋、、。、、,问题是船体对波浪的响应与航向航速波频有关其中不是常数而是遭遇频率。。。,同时左边的系数和右边的激振力内都含附加质量,阻尼系数难以分开,的函数若按一般。“”方法取湿模态作广义坐标则将陷入困境经过多年摸索巧妙地取干船模态作广义,,坐标这样就把方程分成物理概念很清楚的两部分。。只卢刀户尸三,,、、,,、这里分别表示船体的质量阵阻尼阵刚度阵分别代表流体的质量阵阻。尼阵和刚度阵“”。尸是与干船模态相应的广义坐标。三约是波浪激振力与各模态相应的矩阵,,“”,由此可见线性统一理论实质上就是以干模态为广义坐标船体及流体两个动力方程、〕〔户。〕和的二尸日的线性叠加亦即方程〔」看成是方程【可尸卢十“”,。作者对干船模态分对称和反对称推出正交正则条件同时刚体运动模态也包括在内“”“”切片理论是统一理论的支柱二“”,、五十年代末普通切片理论介决了船体迎顺浪航行时垂向运动和受力问题六十年代末“”。“七十年代初新切片理论介决了船舶在各种浪向航行时六个自由度运动及受力问题这使统振动与冲击年、、,及二,成为可能亦即是说博士给对流体方程也同样分对称和反对称两部分讨论。“。求流体动力方程砸,教授有力支持才诞生了“中的各项统一理论”。劣二,,〔或〔根据文献〔〕〕〔〕〕出流体对船的作用力给,作者令,。二,,二,这样将流体对船体的作用力分成两部分其中只与船体运动有关与波浪无,,。关而为波浪对船体的激振力所以对第个模态有。二二二‘,“,,,,附,??二二二二‘,,,,,附,一‘“二,注意到才牙,,乙,。尸。刀〕,卢,,则二乙仁六,……,。。。。,、,,其中都与附加质量劝阻尼系数劝及模态邵研有关值得注意的,,。,、、所以由它们构成的月,在今,,,时不像阮,是凡阮饥一样全为零矩阵只是。。。、实数方阵而不是对称正定矩阵更谈不上是对角阵了作者在书中第七八章对此问题作了。研究指出这种问题可用数值介法求介并用极坐标证明了这样的矩阵方程仍有简谐解“”应用统一理论可介决某一船舶在一定海况下航行时由波浪激起的振动响应一‘“二动位移阿,,,附,,乙。一‘尹乙尸,、、产,动弯矩,,‘矛、护、,工一‘”,二“犷厂,,乙螺旋桨激励等其它形式的干扰力作用动切力。对船底砰击只要配合相应的理论求需要指出的是,。它可介决较广泛的动。“”出右边的激振力亦可用类似方法处理所以统一理论有广阔的前景。力响应问题三有待进一步应用和发展,船舶水弹性统一理论作为一种研究成果诞生后为用介析法介决船舶流固祸合问题开辟了广、、、、阔前景。它比有限元法概念清楚计算简单但由于它涉及流体固体力学计算方法等几个学。,。所以在掌握和应用上还受到限制通过上述剖析可以抓住其要害在不同学科间的配合这一成功的理论必定能变成生产力统一理论也不是尽量善尽美的如在阻尼方面仍按常规经验法处理求流体力时把船。当然,、,下科,,“”忽略了船体的弹性变形这在共振情况下更显得不合理再者切片理论是把三体视为刚体。,,。不如考虑三维流体问题更实际关于这一间题我国学者已有改进详见文献维问题二维化〔〕“”第期关于船舶水弹性统一理论的评述,,。同时这一理论只限于线性问题非线性问题还未涉及,“”,。不过深信船舶水弹性统一理论参将会得到广泛应用考文献并将不断完善本文于年月日收到“〕,,一,“一〕了,一”“”,〔〕,,,,,一,“”〕,‘“〕”年,《振动与冲击》编辑委员会第四次工作会议在南京举行在中国振动工程学会成立大会暨第一次全国代表大会会议期间《振动与冲击》编辑委员会第四,,次工作会议于年月日在南京同时召开名编委出席了会议会议由黄文虎教授主,持编辑部罗友祥同志在会上做了创刊五年来的工作汇报,、、五年来该杂志在各级领导部门的关怀全体编委共同努力和广大作者读者及有关工厂的,热情支持及本刊挂靠单位交通部上海船舶运输科学研究所的具体组织下到目前为止已出版了、、,期,共刊登专题论文综述成果应用等篇文章和则动态并开展八次学术交流活动。《同时还接受国防工业出版社委托组织协调了振动与冲击手册》编写工作,和二次展览会在全国、、。冲击噪声学科领域内已赢得了较高的声誉现在中国振动工程学会已正式批准本刊为学会主办的技术刊物振动,编辑部仍设在交通部上海船,。原行攻隶属关系不变鉴于目前状态,舶运输科学研究所编委们对今后的办刊方向及如何更好地开展工作等问题展开了讨论代表们一致认为本刊编委会是全国最早的一个集国内振动工程、,,界专家学者为一体的群众性学术团体该杂志不仅对提高我国振动工程学科研究水平而且从。“,某种程度来讲为中国振动工程学会的成立作出了一定贡献今后在理论与应用并重计算和实”。验并重的办刊方针基础上应多刊登些在解决工程实际问题方面具有一定水平的应用性文章代“”,,表们还建议增辟问题与回答栏目利用本刊编委会的高技术结构智力高度密集的特点为国。、内工矿企业内存在的专业技术问题提供咨询服务为及时沟通学会及会员读者间的联系,还应、、进一步增大信息及动态包括学会各种活动会议等方面的报导同时也希望广大的作者读者能。对本刊的工作继续给予帮助和指导,为更好地适应新形势的特点会上根据代表们提名并同意部分编委成员的调整。调整后的编、。,委会力求能更好地反映振动工程学科内的新成果新技术为面向四化建设并进一步发展提高。我国振动工程的研究水平作出更大的贡献。会议在紧张热烈的气氛中圆满结束