一、船舶在波浪中航行的操纵性探讨（论文文献综述）
杨晨[1]（2021）在《随机波中船舶纯稳性丧失及骑浪横甩概率研究》文中研究表明在某些随机海况中,船舶有可能发生大幅非线性运动,甚至因运动失稳而发生倾覆,严重危害人们的生命与财产安全。传统静稳性衡准难以保证船舶航运安全。近些年,国际海事组织致力于制定第二代完整稳性规范。在此背景下,本文以纯稳性丧失和骑浪/横甩为研究对象,采用时间分离法、蒙特卡洛法、Melnikov方法、高斯分布拟合等方法,预报其稳性失效概率。本文介绍了多种模拟船舶在随机海况中运动的数学模型,包括经典/改进的单自由度横摇运动方程、纵荡运动方程和操纵-耐波统一模型。其中改进的单自由度横摇运动方程考虑了船舶在随机波浪中的稳性变化,能够模拟船舶的纯稳性丧失现象;操纵-耐波统一模型结合了船舶的操纵运动与耐波运动,可以准确地模拟船舶在纵浪和斜浪中的运动时程。运动方程的数值求解方法采用四阶龙格-库塔法。单自由度方程在计算效率上更具优势,而操纵-耐波统一模型则具有更高的精度。同时本文致力于完善并验证时间分离法关于纯稳性丧失中的倾覆概率以及船舶骑浪概率的计算流程。时间分离法通过将其分解成一个小概率事件和大概率事件的方式,利用拟合分布和统计外推的方法得到稳性失效概率,较好地解决了其非线性、随机性和罕见性等问题。针对时间分离法,本文分析了横摇阈值与临界横摇角速度变化对预报结果的影响,提出了一种计算纯稳性丧失中倾覆概率的计算方案;并尝试采用该方法预报船舶在随机纵浪中的骑浪概率。以A2渔船为目标船型,分别采用时间分离法和蒙特卡洛法计算出大幅横摇、纯稳性丧失对应的倾覆概率以及船舶骑浪概率,验证了时间分离法的准确性。此外,本文还采用随机Melnikov方法以及高斯分布拟合法研究了船舶的骑浪概率;通过操纵-耐波统一模型模拟了船舶的横甩现象并统计出横甩概率。计算结果显示,随着航速的增加,船舶发生骑浪和横甩的概率均增加,因此适时调整航速,对于保证大风浪中的船舶航行安全至关重要。
张冲[2]（2020）在《船舶新型辅助推进装置水动力性能研究》文中研究说明随着全球经济的飞速发展,世界各国之间的贸易越来越频繁,对海上贸易运输的需求越来越高。然而在全球不可再生能源日益紧缺的状况下,海上运输成本越来越高,怎样降低船舶在海上运输环节的成本越来越重要。目前,降低海上运输成本主要的手段是降低船舶在运输过程中的燃料消耗,主要降低船舶能源消耗的方式有:降低船舶航行中的阻力、吸收船舶周围的波浪能量作为推进船舶的部分能量。这两种方式一般都需要在不改变已有船型的基础上在船舶周围安装附体。船舶节能附体主要是通过改善船体周围的流场来降低船舶在航行时的阻力。而利用波浪能量的装置（波浪推进装置）是吸收船舶周围的波浪能量转换为推进船舶前进的能量。随着CFD技术的不断发展,利用CFD数值仿真技术来预报船舶水动力性能在船舶行业中越来越受到欢迎,这为本文研究改善被动式波浪推进装置提供了技术条件。本文基于STAR-CCM+数值仿真软件以NACA0015型水翼为原型,对其在不同波长、波高规则波中以及不同入水深度下的推进性能进行数值研究,并提出了一种推进性能良好的被动式波浪推进装置,并最终将该装置加装在KCS船模上进行数值仿真研究。本文主要的研究内容包括:（1）研究了前缘凸起结构对水翼推力性能的影响。本部分以NACA0015水翼为基础将水翼前缘做凸起处理并进行数值模拟。并且进一步分析出前缘凸起及其分布长度各参数对水翼推进性能的影响规律,最后结合仿真结果得到了凸起结构对水翼平均推力影响规律。（2）以新式组合辅助推进装置为研究对象,运用STAR-CCM+软件进行水动力性能仿真计算。分别计算了带有前缘凸起的水翼在安装浮子后,水翼在不同入水深度、不同波浪参数下以及浮子与水翼之间不同间距下的水动力性能。通过对比各工况下水翼产生的平均推力,总结分析得出了推进性能优良的前缘带有凸起的水翼与浮子组合的新形式。（3）基于CFD数值仿真软件对加装新式组合辅助推进装置的船模在规则波中航行进行数值仿真。在建立的三维数值波浪水池中分别计算了KCS裸船、加装新式波浪辅助推进装置后在同一工况下的船舶阻力性能、螺旋桨推力性能、波浪辅助推进装置的推力性能,以及加装新式组合辅助推进装置对船舶在规则波中运动响应的影响。最后对比分析计算结果验证了新式波浪辅助推进装置不但能为船舶提供辅助推力,还能改善船舶在波浪中航行的运动响应。
詹星宇[3]（2020）在《基于统一理论的实海域船舶操纵性与航行安全界限研究》文中提出传统的船舶操纵性研究和规范制定主要针对静水的情形,而实际船舶在海上航行时遭受的风、浪等环境干扰力作用给船舶操纵运动带来不可忽视的影响。2013年国际海事组织（IMO）发布了“恶劣海况下维持船舶操纵性的最小推进功率临时导则”,对船舶航行安全提出了基本要求。鉴于波浪中操纵性问题的复杂性,国际拖曳水池大会（ITTC）也于近年成立了波浪中操纵性专家委员会进一步开展研讨工作。本文根据操纵—耐波统一理论思想,搭建了操纵船体力、桨力、舵力、风力、辐射流体动力和波浪力模型等,特别考虑了主机工作界限下转速和功率随螺旋桨负荷的变化影响,同时采用PID控制器算法实现航向控制,最终建立了船舶在不规则波中的“纵荡-横荡-横摇-首摇”四自由度操纵运动数学模型,并基于MATLAB平台自主编制了仿真计算程序。操纵运动数学模型中重点完成辐射流体动力和波浪力模型的构建。提前建立了多工况下的一阶和二阶波浪力数据库,能够根据实时航速与浪向实现插值和调用,并运用Newman近似法即时建立考虑差频漂移力成分在内的完整二阶漂移力系数矩阵。通过求解时延函数来考虑辐射运动引起的流体记忆效应,其中对船舶的辐射阻尼系数进行了高频段的渐近修正,并采用半解析法计算时延函数积分。此外,针对仿真程序的可靠性开展了部分验证工作。基于上述数学模型,本文开展了波浪中船舶的操纵运动仿真研究。完成了船舶在波浪中的回转运动、Z形运动和直航运动仿真试验,结合航迹、运动特征参数及时历曲线分析船舶回转性、转首性和航向稳定性的变化,从物理角度详细地探究了海况等级、航速、浪向等参数对于操纵运动的影响过程及规律。进一步地,本文开展了恶劣海况中最小推进功率与航行安全界限研究。基于IMO的相关要求,通过直接模拟方法快速而有效地计算了恶劣天气下船舶维持基本操纵能力的最小推进功率值,并基于本文提出的安全航行衡准准则,进一步拓展至船舶在多重海况下的主机功率界限和安全海况界限。本文所建立的数学模型能够较为全面和准确地模拟船舶在实海域环境下的操纵运动,开展系列仿真计算与评估时省去了CFD模拟或模型试验所需的大量时间或人力物力成本,相关研究方法对于设计船舶主机功率的选取及在航船舶的实际航行操纵均具有较高的参考和工程应用价值。
刘志刚[4]（2020）在《受限水域集装箱船运动特性数值模拟及安全通航对策研究》文中提出本文选用由韩国海洋与海洋工程研究所（现为MOERI）开发的标准集装箱船型KCS,并做过详尽水池试验的系列船型船模做为计算对象,运用重叠网格技术,通过采用Star-CCM+的RANS求解器,对不同航速时船体下沉及纵倾进行了数值计算;对船舶在浅水中航行的船舶增阻和流场特性进行了数值研究,分析了浅水中船舶在不同航速下的阻力和流场变化规律,对船舶在弯曲航道中的漂移量进行了数值计算;对弯曲航道中流致漂移量与弯道曲率半径,船舶速度,船舶吃水深度,船舶偏航角之间的关系进行了计算。具体工作如下:（1）通过CFD方法对大型集装箱船在浅水中的船体下沉与纵倾进行数值仿真研究,通过数值结果与船模水池试验值的对比,证明了采用的数值方法的准确性和有效性。通过与经验公式对比,在水深吃水比h/d=1.2和h/d=1.5条件下,当航速小于12kn时,可用Hooft公式快速计算预报船舶的下沉量,确定安全富余水深,当航速大于12kn时,经验公式无法安全预报船体下沉量。在水深吃水比h/d=1.2和h/d=1.5条件下,当航速小于12kn时,可用Turner公式过高估计船舶下沉量,以保证充分安全的富余水深。（2）利用Star-CCM+的RANS求解器,并考虑自由液面和舵对船舶流场的影响,对船舶在浅水中航行的船舶增阻和流场特性进行了数值研究,分析了浅水中船舶在不同航速下的阻力和流场变化规律,探讨产生浅水效应的内在原因。得出结论为当Fh=0.735时,船舶受到浅水效应的影响,随着航速增加,处于跨临界区和超临界区时,船舶阻力大幅跃升,船舶阻力的增加主要源于兴波阻力的增加,通过降速可以有效减缓浅水增阻效应,提高航行安全性。（3）通过对弯道内的水流进行模拟,了解了弯道各个位置的水流特性。对集装箱船舶安全通航对策的提出提供了理论支持。并编写MATLAB程序绘制出曲率半径,船速,吃水大小,偏航角与流致漂移量的内在关联图。（4）对集装箱船舶在受限水域航行,总结了通航特性,提出了安全通航对策。
曾帅[5]（2020）在《典型海况下的船舶阻力预报研究》文中研究指明在船舶设计过程中,船舶阻力的估算是必不可少的环节,船舶设计人员通常需要在设计阶段估算船舶的阻力,用于主尺度论证,主机功率选择,螺旋桨匹配等工作。而随着航运业节能减排力度的不断加大,各种针对船舶建造和营运能效水平的强制性法规开始出现并生效,对船舶的能效水平做出了更高的要求。在此背景下,在船舶初始设计阶段考虑到风浪对船舶阻力的影响,对阻力进行完整的估算是很有必要的。本文以船舶初始设计阶段阻力的快速而完整的估算为目标。首先,采用三种经验公式估算目标船舶的静水阻力,选择了合适的方法,利用STAR-CCM+对静水阻力进行数值模拟,将数值模拟的结果和船模阻力试验数据及理论公式进行对比分析,验证数值模拟的可靠性和准确性,之后和静水阻力经验公式进行对比,分析经验公式的不足和误差来源。然后,基于STAWAVE2方法和数值波浪水池对规则波中迎浪航行船舶的波浪增阻进行计算,两者计算结果在短波区和长波区吻合较好。最后,结合静水阻力、波浪增阻和空气阻力的经验公式,建立了船舶总阻力估算模型,并利用MATLAB编写计算程序。以一艘30000DWT散货船为例,对其典型海况下的阻力性能进行了计算研究。结果表明,本文建立的总阻力计算模型,可以在船舶初始设计阶段快速的估算船舶阻力,考虑到了风浪对阻力的影响,使得阻力的估算更加完整和有效。对于船舶参数的论证、主机功率的选择、螺旋桨的匹配和EEDI的评估等都有一定的指导意义。
钟铮闻[6]（2020）在《乐清湾进港航道北延工程通航安全评估》文中研究指明随着温州市逐渐加速的城市化进程,散杂货、油品等货物运力不足的问题日益凸显。为解决此问题,现规划在乐清湾北港区分别建设10万吨级散货码头和5万吨级油船码头及进港航道。受风、浪、流等自然因素影响,船舶在航道内航行时可能会受到而发生偏航、碰撞、倾覆等情况,在港池内回旋时可能发生偏离回旋水域并影响船舶正常通航等情况。为了保障港口航道的安全运营,在乐清湾北延工程规划设计过程中需要进行通航安全论证评估工作。文章从理论分析和数值模拟两个方面,对拟建的进港航道、回旋水域进行了通航安全评估,得到的主要结论如下:（1）通过对拟建工程海域的水文、气象资料的实测和统计,分析船舶在航道内可能受到的潮汐、潮流、波浪和风的影响,认为正常天气对船舶的影响较小,船舶可以安全航行。（2）通过行业设计规范对航道和回旋水域的设计尺度进行了论证,认为航道设计尺度合理,能够满足设计船型安全通航要求。（3）在数值模拟部分,基于水下地形数据和结构化网格,对航道疏浚工程建设前、后的潮流特征进行了数值模拟,疏浚前的潮流模拟结果与实测值吻合良好,认为模型合理、数据可信。（4）以航道疏浚后的潮流数据为基础,建立5种工况下的进港航道及港口回旋水域数学模型,仿真模拟了10万吨级散货船、5万吨级油船满载进港、满载回旋的运动状况。结果表明,在风、浪、流共同作用工况下,船舶航迹带宽度最大,偏航状况最严重,需要谨慎航行。5万吨级油船回旋水域设计尺度合理,可在低速时自行完成回旋;10万吨级散货船回旋水域设计尺度偏小,为保障船舶航行安全,需要通过降低船速或拖轮辅助完成回旋（5）对航道中的狭窄航段,通过仿真模拟研究了两船在航道中对遇的安全性。模拟结果表明满载与压载的两艘10万吨级散货船能够在航道狭窄区域安全对遇,对遇时船间距大于2倍船宽,航道选线安全合理。
武启慧[7]（2020）在《基于数值水池的船舶波浪增阻数值模拟》文中认为波浪增阻会引起船舶失速现象,从而影响船舶的快速性。如何准确预报船舶波浪增阻,一直是船舶与海洋工程领域人们所关注的热点问题,也是设计综合航行性能优良船舶的必需。传统的研究大多只关注船舶迎浪航行时的波浪增阻及船体运动,但在实际海况中航行时,船舶无法始终维持迎浪状态。因此,开展不同浪向角下波浪增阻的研究预报具有重要的学术意义和工程应用价值。本文基于粘流理论和自由液面追踪技术—VOF（Volume of Fluid）法,以不可压缩流体的连续方程和N-S方程及船舶运动方程为基本方程,建立了船舶波浪增阻的数值模型,借助软件FINE/Marine,对Wigley船及S175集装箱船在波浪中增阻特性进行了较为系统研究。论文主要工作及结论如下:（1）基于波浪理论和CFD软件FINE/Marine建立了具有造波和消波功能的三维数值波浪水池,在船艏附近位置设置浪高仪,将得到的波形时历曲线与理论值进行比较,验证了数值水池的可靠性。（2）对Wigley船型的波浪增阻问题进行数值模拟,模拟了不同波长工况下船体的垂荡及纵摇运动,数值计算结果与试验值对比良好,说明本文数值求解波浪增阻的方法可行。（3）通过Wigley船和S175集装箱船在规则波中运动的数值模拟,分析了浪向角对船舶波浪增阻及运动响应的影响。在规则波中,不同船型波浪增阻存在类似变化规律:随着浪向角的增大波浪增阻逐渐增加,在60°浪向角时波浪增阻达到最大值;当航速增大时,不同浪向角下船舶波浪增阻增加。将多个浪向角下船舶波浪增阻占总阻力的比值进行比较得出:波浪增阻在总阻力中占据较大比例,即使在横浪时,波浪增阻在总阻力中所占比例最小也超过10%。（4）分析Wigley船在不规则波中迎浪及斜浪航行时的船体运动响应和波浪增阻。船舶在不规则波中航行时,浪向角对船舶纵摇运动的影响并不明显,而对垂荡及横摇运动会产生较大影响,当浪向角达到一定角度时,可能会由于横摇运动太大导致船舶倾覆;此外,浪向角也会对波浪增阻产生一定影响,波浪增阻随着浪向角增加而增大。
李欣昂[8]（2020）在《基于CFD-DEM方法的船舶冰阻力性能研究》文中研究指明随着极地冰川的融化和科技水平的提高,人类进行极地探索和极地开发更加深入,极地航行船舶在这一过程中扮演着极其重要的角色。不同于在静水中航行,船舶在冰区航行时会遭遇恶劣的工况,除了破冰过程中船舶受到的冰阻力十分复杂外,在航行经过极地冰缘区时,还要考虑波浪对海冰和船舶的影响。为了保证船舶航行经过极地冰区的安全性和操纵性,船舶航行经过冰区时的阻力性能非常值得研究。本文采用数值模拟的方法,对冰区航行船舶的冰阻力进行了研究。首先将基于网格的传统计算流体力学方法（CFD）和基于粒子的离散元方法（DEM）进行耦合,并将该模型计算得到的冰阻力与船模试验冰阻力进行对比,验证本文数值模型的准确性。然后对船舶航行于碎冰区进行了数值模拟,分别对开阔航道和碎冰航道下的碎冰阻力特点进行了分析,并通过改变碎冰尺寸和碎冰密集度等参数进一步对船舶冰阻力进行研究。接着在初始耦合模型的基础上加入波浪的作用,探讨碎冰与波浪联合作用下的冰阻力性能,并改变波长和波高等波浪参数,分析冰阻力的变化趋势。最后创新性地在离散元颗粒之间添加粘结键和破裂准则,生成层冰模型,通过模拟船舶在层冰中的航行过程,观察冰层破坏模式及裂纹扩展状况,在此基础上分析船舶冰阻力的变化特点,并通过改变船舶航速和冰层厚度来探索这两者对破冰过程及冰阻力的影响。通过本文的研究,希望能对航线的选择及冰区航行船的设计提供一定借鉴意义。
袁帅[9]（2020）在《浅水域规则波中迎浪航行船舶的运动和水动力数值预报》文中认为近年来,船舶向大型化发展,使一些原本可以看作深水的水域变成了浅水域,船舶的水动力性能因之受到浅水效应的影响。大型船舶在浅水域航行时受到更大的水动力作用,发生明显的下蹲;而在浅水域波浪中航行的大型船舶,波浪作用会导致船舶产生垂向摇荡运动,增加了其航行时触底的风险。因此,预报船舶在浅水域波浪中航行时的运动和水动力特性对指导船舶安全航行具有十分重要的意义。本文基于CFD软件STAR-CCM+建立数值波浪水池,以大型油轮KVLCC2船模和集装箱船DTC船模为研究对象,采用基于求解非定常RANS方程的CFD黏性流方法对船舶在开阔深水域、开阔浅水域和浅窄航道规则波中迎浪航行时的黏性流场进行数值模拟,对船舶垂向运动和水动力进行数值预报。为了验证所采用的数值方法,对计算结果进行了收敛性分析,对数值离散不确定度进行了评估。对开阔深水域工况,首先采用黏性流模拟方法对在规则波中迎浪航行KVLCC2船模的运动和水动力进行了计算,与模型试验结果进行了对比验证,两者吻合良好;然后采用无黏模型计算船舶无黏绕流场,分析了流体黏性对船体运动和水动力的影响。结果表明,流体黏性对船舶运动影响很小,而对共振状态附近的波浪增阻有一定影响。对开阔浅水域工况,首先对不同波浪模型的适用性进行了研究,发现采用五阶Stokes波浪模型模拟的波浪比线性波浪模型更稳定;然后,数值模拟了不同水深下的波浪传播,发现流体黏性会导致波能沿程耗散,但整体影响可以忽略。不同水深下波浪传播的数值模拟结果表明,随着水深变浅、波长变大,波幅非线性变强;随后,对不同水深下KVLCC2船模以不同航速在规则波中迎浪航行时的黏性流场进行数值模拟,研究了水深和航速对船体运动和水动力性能的影响,并根据船舶动态富余水深,对船舶航行安全性进行了分析。结果表明,随着水深变浅,船舶垂向运动峰值变小且峰值频率降低;随着水深变浅,波浪增阻随波长或波浪圆频率的变化趋势有所改变,但不同水深下波浪增阻中压阻力增加的占比均远大于摩擦阻力增加的占比;随着水深变浅、波长变大,船舶在波浪中的动态富余水深明显减小,船舶触底风险很大,而通过减速航行能有效地降低长波中的船舶触底风险。对浅窄航道工况,计算了在有限宽度航道规则波中迎浪航行DTC船模的运动和水动力,并与国际基准研究模型试验结果进行了对比验证,两者吻合良好;然后,对船模在不同宽度浅窄航道规则波中迎浪航行时的黏性流场进行了数值模拟,分析了岸壁对船体运动和水动力性能的影响,发现船-岸相互作用对船舶在波浪中的平均姿态影响不可忽略,对波浪增阻影响十分明显。本文较好地预报了开阔深水域、开阔浅水域和浅窄航道规则波中迎浪航行船舶的运动姿态和水动力,捕捉到了不同情况下船舶周围黏性绕流场的特征,揭示了水深、航速及岸壁对船舶迎浪航行时的运动和水动力性能的影响。本文的研究结果可为浅水中波浪作用下的船舶安全航行提供一定的理论指导。
胡学聪[10]（2020）在《基于实际海浪大尺度模型试验的舰船航行性能综合评估》文中研究说明船舶在海上航行过程中遇到的风浪流环境会对船舶的安全产生很大的影响,为了保证船舶在各种条件下都能安全航行,要求船舶具有良好的综合航行性能,这些航行性能包括快速性、操纵性、耐波性、波浪载荷、浮性、稳性和抗沉性等。如何科学合理地评估船舶在风浪中航行的综合性能也一直是船舶领域的热点和难点问题。因此,有必要建立合理的船舶风浪环境综合航行性能评估体系来对船舶的综合航行性能进行评估。本文主要就实际海洋环境下大尺度自航船模试验在舰船航行性能综合评估上的应用,进行了如下的研究:1、基于实际海浪大尺度模型试验的测试项目建立了舰船航行性能综合评估指标体系,根据相关文献和规范指南选取了各评估指标的衡准值,并介绍了舰船航行性能综合评估的方法。2、根据相似准则,设计了大尺度船模,包括主机功率的选取、波浪载荷测量梁设计、轴系设计、舵系设计、传感器的布置等。完成了近海海域海浪的测量分析,通过与大洋谱进行比较,验证了在近海海域开展大尺度模型试验的可行性和合理性。3、实施了实际海浪大尺度自航船模试验,包括快速性试验、操纵性试验、耐波性试验以及波浪载荷试验。通过对各项试验数据进行处理分析,得到了船舶在对应实船4-6米海况下,各项评估指标的响应值。4、基于大尺度模型试验得到的评估指标响应值,采用层次分析法和多级模糊综合评估对舰船在不同工况下的航行性能进行了综合评估,为船舶在波浪中航行性能的综合评估提供了参考。
二、船舶在波浪中航行的操纵性探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、船舶在波浪中航行的操纵性探讨（论文提纲范文）
（1）随机波中船舶纯稳性丧失及骑浪横甩概率研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 纯稳性丧失研究动态 |
| 1.2.1 国外研究动态 |
| 1.2.2 国内研究动态 |
| 1.3 骑浪横甩研究动态 |
| 1.3.1 国外研究动态 |
| 1.3.2 国内研究动态 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 船舶非线性运动数值模拟方法 |
| 2.1 |
| 2.1.1 相对于惯性坐标系的船舶运动 |
| 2.1.2 相对于附体坐标系的船舶运动 |
| 2.1.3 两个坐标系之间的互相转换 |
| 2.2 横摇运动数学模型 |
| 2.2.1 经典1.5 自由度横摇运动方程 |
| 2.2.2 改进的1.5 自由度横摇运动方程 |
| 2.3 纵荡运动数学模型 |
| 2.4 操纵-耐波统一模型 |
| 2.4.1 船舶的操纵性运动模型 |
| 2.4.2 船舶的耐波性运动模型 |
| 2.4.3 操纵-耐波性统一模型 |
| 2.5 波浪力计算方法 |
| 2.6 四阶龙格-库塔方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 随机波中船舶普通大幅横摇倾覆概率研究 |
| 3.1 船舶倾覆概率预报方法概述 |
| 3.2 时间分离法在普通大幅横摇中的应用 |
| 3.2.1 普通大幅横摇数学模型 |
| 3.2.2 倾覆发生的条件 |
| 3.2.3 小概率事件与大概率事件 |
| 3.2.4 倾覆概率计算 |
| 3.3 时间分离法估算普通大幅横摇中倾覆概率计算流程 |
| 3.3.1 横摇阈值的超越率 |
| 3.3.2 超越横摇阈值之后倾覆的条件概率 |
| 3.3.3 船舶的倾覆概率 |
| 3.4 时间分离法估算倾覆概率算例计算 |
| 3.4.1 船舶模型及海况选取 |
| 3.4.2 横摇运动数值模拟 |
| 3.4.3 倾覆概率计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 随机波中船舶纯稳性丧失倾覆概率研究 |
| 4.1 纯稳性丧失发生机理 |
| 4.2 时间分离法在纯稳性丧失中的应用 |
| 4.3 时间分离法估算纯稳性中倾覆概率计算流程 |
| 4.4 时间分离法估算倾覆概率算例计算 |
| 4.4.1 船舶模型及海况选取 |
| 4.4.2 纯稳性丧失运动数值模拟 |
| 4.4.3 时间分离法准确性验证 |
| 4.4.4 倾覆概率计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 随机波中船舶骑浪/横甩概率研究 |
| 5.1 骑浪/横甩发生机理 |
| 5.2 瞬时波速求解 |
| 5.2.1 基于波形前进速度求解波速 |
| 5.2.2 基于瞬时频率求解波速 |
| 5.3 时间分离法估算骑浪概率计算流程 |
| 5.3.1 骑浪状态判定 |
| 5.3.2 小概率事件与大概率事件 |
| 5.3.3 临界相对加速度的确定 |
| 5.4 时间分离法估算骑浪概率算例计算 |
| 5.4.1 船舶模型选取及海况选取 |
| 5.4.2 纵荡运动数值模拟 |
| 5.4.3 时间分离法准确性验证 |
| 5.4.4 骑浪概率计算 |
| 5.5 其他方法估算船舶骑浪概率 |
| 5.5.1 骑浪状态判定 |
| 5.5.2 相对速度概率密度分布 |
| 5.5.3 Melnikov法 |
| 5.5.4 蒙特卡洛法 |
| 5.5.5 算例计算 |
| 5.6 随机波中的骑浪/横甩发生概率统计分析方法 |
| 5.6.1 横甩状态判定 |
| 5.6.2 骑浪/横甩运动数值模拟 |
| 5.6.3 骑浪横甩概率统计分析 |
| 5.7 小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）船舶新型辅助推进装置水动力性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外波浪推进应用的研究 |
| 1.2.2 国外波浪推进理论的研究 |
| 1.2.3 国内对波浪推进的研究 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第二章 机翼理论及CFD基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机翼理论 |
| 2.2.1 机翼受力分析与升力特性 |
| 2.2.2 机翼的阻力特性 |
| 2.3 微幅波理论 |
| 2.3.1 微幅波条件下的运动基本方程与边界条件 |
| 2.3.2 微幅波运动基本方程的解 |
| 2.4 无限水深微幅波面下水翼产生推力原理 |
| 2.5 船舶CFD基本理论 |
| 2.5.1 控制方程与湍流模型 |
| 2.5.2 自由液面理论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 新型组合辅助推进装置敞水性能研究 |
| 3.1 新型组合辅助推进装置方案提出 |
| 3.2 敞水中数值方法与模型验证 |
| 3.2.1 几何模型与网格划分 |
| 3.2.2 造波与消波 |
| 3.2.3 数值计算结果 |
| 3.3 凸起结构对水翼敞水性能的影响 |
| 3.3.1 前缘凸起对水翼平均推力的影响 |
| 3.3.2 前缘凸起分布长度对水翼平均推力的影响 |
| 3.4 随浪运动前缘凸起水翼的敞水性能分析 |
| 3.4.1 波高对前缘全部分布有凸起水翼平均推力的影响 |
| 3.4.2 入水深度对前缘全部分布有凸起水翼平均推力的影响 |
| 3.5 新型组合辅助推进装置数值计算 |
| 3.5.1 网格划分 |
| 3.5.2 新式组合装置的推进性能 |
| 3.5.3 新式组合装置不同入水深度下的推进性能 |
| 3.5.4 新式组合装置不同波高下的推进性能 |
| 3.5.5 水翼与浮子不同间距下的推进性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 新式组合辅助推进装置对规则波中船舶推进性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三维数值波浪水池建立 |
| 4.2.1 造波与消波 |
| 4.3 规则波中船翼耦合推进模拟 |
| 4.3.1 船翼耦合算例描述 |
| 4.3.2 滑移网格技术 |
| 4.3.3 船翼耦合运动方程 |
| 4.3.4 网格生成 |
| 4.4 数值计算方法与结果分析 |
| 4.4.1 不同波长下船舶推进性能分析 |
| 4.4.2 不同波高下船舶推进性能分析 |
| 4.4.3 不同安装位置对船舶推进性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 新式组合辅助推进装置对船舶波浪增阻和耐波性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 增阻计算 |
| 5.2.1 辐射增阻计算 |
| 5.2.2 反射增阻计算 |
| 5.3 增阻计算结果 |
| 5.3.1 不同波长下增阻计算结果 |
| 5.3.2 不同波高下增阻计算结果 |
| 5.4 规则波中航行船舶运动响应 |
| 5.4.1 船舶运动坐标系 |
| 5.4.2 船舶运动方程 |
| 5.4.3 规则波中船舶航行姿态分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 I 波高 0.07m 水翼周围涡量云图 |
| 附录 II 相同航速下不同安装位置下水翼运动曲线 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）基于统一理论的实海域船舶操纵性与航行安全界限研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 船舶操纵性研究 |
| 1.2.2 波浪中船舶操纵性及数学模型仿真研究 |
| 1.2.3 船舶最小推进功率和航行安全性研究 |
| 1.2.4 国内外研究综合评述 |
| 1.3 本文主要工作与创新点 |
| 第二章 船舶操纵运动数学模型与仿真程序 |
| 2.1 船舶操纵运动数学模型 |
| 2.1.1 坐标系与符号表示 |
| 2.1.2 操纵运动方程 |
| 2.1.3 船体力模型 |
| 2.1.4 桨力模型 |
| 2.1.5 舵力模型 |
| 2.1.6 风载荷模型 |
| 2.2 波浪中船舶操纵运动仿真程序 |
| 2.3 研究目标船型(KVLCC2) |
| 2.3.1 船桨舵参数 |
| 2.3.2 操纵运动模型参数 |
| 2.3.3 风载荷系数 |
| 2.4 静水中操纵运动仿真与验证 |
| 2.4.1 静水中回转运动 |
| 2.4.2 静水中Z形运动 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 辐射力和波浪力的计算理论与方法 |
| 3.1 不规则海浪模型 |
| 3.2 船舶在波浪上的运动理论概述 |
| 3.2.1 频域运动理论 |
| 3.2.2 二阶波浪力理论 |
| 3.2.3 脉冲响应法和时域运动理论 |
| 3.3 摇荡运动辐射力 |
| 3.4 一阶和二阶波浪力 |
| 3.4.1 一阶波浪力 |
| 3.4.2 二阶波浪力 |
| 3.4.3 波浪力数据库 |
| 3.5 相关计算与验证 |
| 3.5.1 算例:圆柱形浮体 |
| 3.5.2 算例:KVLCC2 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 船舶在波浪中的回转与Z形运动 |
| 4.1 主机工作界限 |
| 4.1.1 主机工作界限模型 |
| 4.1.2 仿真及对比分析 |
| 4.2 船舶在波浪中的回转运动 |
| 4.2.1 仿真结果验证 |
| 4.2.2 海况的影响 |
| 4.2.3 初始浪向与航速的影响 |
| 4.3 船舶在波浪中的Z形运动 |
| 4.3.1 海况的影响 |
| 4.3.2 初始浪向与航速的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 恶劣海况下船舶的最小推进功率和航行安全界限 |
| 5.1 航向自动控制 |
| 5.1.1 航向自动控制模型 |
| 5.1.2 仿真算例 |
| 5.2 船舶的最小推进功率 |
| 5.3 恶劣海况下船舶的直航运动及航行安全界限 |
| 5.3.1 安全航行衡准准则 |
| 5.3.2 不同主机功率时的直航运动及安全界限 |
| 5.3.3 不同海况时的直航运动及安全界限 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 研究总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 附录 A 风载荷系数计算公式 |
（4）受限水域集装箱船运动特性数值模拟及安全通航对策研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 数值模拟的基本理论和方法 |
| 2.1 CFD简述 |
| 2.2 控制方程和湍流模型 |
| 2.2.1 流动的控制方程 |
| 2.2.2 湍流数值模拟方法 |
| 2.2.3 湍流模型 |
| 2.3 边界条件 |
| 2.4 基本数值方法 |
| 2.5 自由液面的模拟方法 |
| 2.6 重叠网格方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 集装箱船在浅水中下沉纵倾数值研究 |
| 3.1 船型尺度及计算工况 |
| 3.2 数值计算方法 |
| 3.3 计算域及边界条件 |
| 3.4 计算网格和计算域边界条件 |
| 3.5 计算结果及分析 |
| 3.5.1 计算结果验证 |
| 3.5.2 计算结果与经验公式对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 集装箱船浅水增阻数值研究 |
| 4.1 计算模型的建立 |
| 4.1.1 计算对象 |
| 4.1.2 计算域的建立及计算参数设置 |
| 4.1.3 计算网格划分 |
| 4.2 计算结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 集装箱船过弯漂移量 |
| 5.1 弯曲河道水流特性模拟 |
| 5.1.1 计算模型 |
| 5.1.2 弯道网格划分 |
| 5.1.3 模型基本控制方程 |
| 5.1.4 水流模拟结果分析 |
| 5.2 弯曲航道流致漂移量 |
| 5.2.1 流致漂移量的确定方法 |
| 5.2.2 基于MATLAB的流致漂移量的计算及图像分析 |
| 5.3 弯道水流特性对船舶通航的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 受限水域集装箱船安全通航对策 |
| 6.1 受限浅水域集装箱船运动特性及安全通航对策 |
| 6.1.1 受限浅水域集装箱船运动特性 |
| 6.1.2 浅水域集装箱船安全通航对策 |
| 6.2 弯曲航道中的集装箱船安全通航对策 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
（5）典型海况下的船舶阻力预报研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 船舶阻力研究方法概述 |
| 1.2.2 近似估算方法研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 船舶阻力构成及影响因素分析 |
| 2.1 静水阻力的分类及换算方法 |
| 2.1.1 静水阻力的分类 |
| 2.1.2 静水阻力换算方法 |
| 2.2 波浪增阻和空气阻力 |
| 2.2.1 波浪增阻成因及影响因素 |
| 2.2.2 不规则波的处理方法 |
| 2.2.3 空气阻力 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 船舶静水阻力的预报 |
| 3.1 静水阻力经验公式 |
| 3.2 经验公式计算结果的对比分析 |
| 3.3 基于CFD的船舶静水阻力计算 |
| 3.3.1 流体力学计算模型 |
| 3.3.2 数值模拟过程 |
| 3.3.3 数值计算结果 |
| 3.3.4 数值模拟和经验公式的对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 迎浪航行船舶波浪增阻的预报 |
| 4.1 基于经验公式的船舶波浪增阻预报 |
| 4.1.1 波浪增阻预报经验公式 |
| 4.1.2 波浪增阻计算结果分析 |
| 4.2 数值波浪水池的创建 |
| 4.2.1 数值造波与消波方法 |
| 4.2.2 规则波数值模拟结果 |
| 4.3 迎浪规则波中船舶波浪增阻数值模拟 |
| 4.3.1 船体运动求解方法 |
| 4.3.2 计算域及网格划分 |
| 4.3.3 数值模拟结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 船舶总阻力的预报及模型建立 |
| 5.1 不规则波下的波浪增阻预报 |
| 5.2 基于经验公式的空气阻力预报 |
| 5.3 船舶总阻力计算模型的建立 |
| 5.3.1 计算模型的建立过程 |
| 5.3.2 计算模型的输入与输出 |
| 5.4 典型海况下船舶总阻力预报 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A Holtrop法计算方法 |
| 附录B 回归系数矩阵 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（6）乐清湾进港航道北延工程通航安全评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 通航安全评估方法 |
| 1.2.2 CFD在船舶运动中的应用 |
| 1.2.3 现有研究不足 |
| 1.3 本文主要研究内容与研究方法 |
| 1.3.1 研究对象 |
| 1.3.2 研究方法与技术路线 |
| 1.3.3 主要研究内容 |
| 第二章 航道通航安全理论论证 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 设计到港船型 |
| 2.1.2 航道及回旋水域规划 |
| 2.2 拟建工程海域通航环境评价 |
| 2.2.1 水文测站 |
| 2.2.2 潮汐及其对船舶的影响 |
| 2.2.3 潮流及其对船舶的影响 |
| 2.2.4 波浪及其对船舶的影响 |
| 2.2.5 风及其对船舶的影响 |
| 2.3 航道设计参数分析论证 |
| 2.3.1 航道通航水深分析论证 |
| 2.3.2 航道通航宽度分析论证 |
| 2.4 回旋水域设计参数分析论证 |
| 2.4.1 回旋水域设计底高程 |
| 2.4.2 回旋水域平面尺度 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 船舶CFD基本理论及原理 |
| 3.1 控制方程 |
| 3.1.1 质量守恒方程 |
| 3.1.2 动量守恒方程 |
| 3.1.3 湍流模型 |
| 3.2 船舶运动数学模型 |
| 3.3 边界条件 |
| 3.3.1 边界条件类型 |
| 3.3.2 船舶CFD中常用的边界条件 |
| 3.3.3 边界条件设置 |
| 3.4 网格及FAVOR |
| 3.5 自由液面模拟 |
| 3.6 数值方法 |
| 3.6.1 数值离散 |
| 3.6.2 数值求解 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 工程海域水动力数值模拟 |
| 4.1 浅水方程 |
| 4.2 工程海域潮流模型构建 |
| 4.2.1 三维建模 |
| 4.2.2 网格划分与计算域 |
| 4.2.3 边界条件 |
| 4.2.4 物理模型 |
| 4.2.5 其它设置 |
| 4.3 工程海域潮流模拟结果验证及预测 |
| 4.3.1 潮流模拟结果验证 |
| 4.3.2 航道通航环境预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 船舶通航安全数值模拟 |
| 5.1 模拟工况 |
| 5.2 网格依赖性验证 |
| 5.2.1 模型设置 |
| 5.2.2 计算结果 |
| 5.3 船舶进出港数值模拟与结果分析 |
| 5.3.1 模型设置 |
| 5.3.2 航迹带宽度与偏航角的确定 |
| 5.3.3 结果与分析 |
| 5.4 船舶回旋数值模拟与结果分析 |
| 5.4.1 模型设置 |
| 5.4.2 结果与分析 |
| 5.5 狭窄航道两船对遇数值模拟与结果分析 |
| 5.5.1 模型设置 |
| 5.5.2 结果与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1.作者简历 |
| 2.攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 3.硕士期间参加的科研项目 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于数值水池的船舶波浪增阻数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 船舶波浪增阻的定义及影响因素 |
| 1.2.2 基于势流理论的波浪增阻计算 |
| 1.2.2.1 基于切片理论的研究 |
| 1.2.2.2 基于三维面元法的波浪增阻研究 |
| 1.2.3 基于CFD方法的波浪增阻预报 |
| 1.2.4 不规则波问题的研究 |
| 1.3 本文主要研究内容和创新点 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 |
| 1.3.2 本文主要创新点 |
| 第2章 波浪增阻基本理论及数值模拟方法 |
| 2.1 物理模型 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 边界条件 |
| 2.1.3 湍流模型 |
| 2.3 数值求解流程 |
| 2.3.1 数值离散方法 |
| 2.3.2 自由波面处理法 |
| 2.4 计算域设置 |
| 2.4.1 入口条件 |
| 2.4.2 出口条件 |
| 2.4.3 指定压力条件 |
| 2.5 数值造波 |
| 2.6 坐标系定义及运动方程 |
| 2.6.1 坐标系定义 |
| 2.6.2 运动方程 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 规则波波长对船舶波浪运动与增阻影响分析 |
| 3.1 数值造波 |
| 3.1.1 规则波理论 |
| 3.1.2 造波验证 |
| 3.2 计算模型 |
| 3.2.1 船型及其主要参数 |
| 3.2.2 计算网格及工况 |
| 3.3 计算结果 |
| 3.3.1 规则波船体运动响应 |
| 3.3.2 不同波长工况波浪增阻 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 规则波浪向对船舶运动及增阻影响分析 |
| 4.1 浪向角定义 |
| 4.2 不同浪向下Wigley船运动与增阻 |
| 4.2.1 计算模型及网格 |
| 4.2.2 波形图 |
| 4.2.3 船体运动 |
| 4.2.4 波浪增阻 |
| 4.2.5 波浪增阻对总阻力的影响 |
| 4.3 不同浪向下S175船的运动与增阻 |
| 4.3.1 计算模型及网格 |
| 4.3.2 波形图 |
| 4.3.3 船体运动 |
| 4.3.4 波浪增阻 |
| 4.3.5 波浪增阻对总阻力的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 不规则波中船舶的波浪增阻预报 |
| 5.1 不规则波中波浪增阻 |
| 5.2 海浪谱 |
| 5.3 不规则波浪模拟 |
| 5.4 波浪中航行波形图 |
| 5.4.1 不规则波迎浪航行波形 |
| 5.4.2 不规则波斜浪航行波形 |
| 5.5 船体运动响应和波浪增阻 |
| 5.5.1 船体运动响应 |
| 5.5.2 波浪增阻 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）基于CFD-DEM方法的船舶冰阻力性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 极地战略地位 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 课题研究现状 |
| 1.2.1 碎冰区冰阻力研究现状 |
| 1.2.2 层冰区冰阻力研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 CFD-DEM耦合方法基本理论 |
| 2.1 CFD-DEM耦合方法简介 |
| 2.2 流体相基本方程 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.2.3 自由液面的处理 |
| 2.3 离散相基本方程 |
| 2.3.1 颗粒运动方程 |
| 2.3.2 颗粒接触模型 |
| 2.4 CFD-DEM耦合流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 碎冰区船舶航行阻力性能研究 |
| 3.1 船舶-碎冰-水耦合模型搭建及验证 |
| 3.1.1 耦合模型搭建 |
| 3.1.2 耦合模型验证 |
| 3.2 开阔航道下船冰相互作用分析 |
| 3.2.1 开阔航道下碎冰运动情况分析 |
| 3.2.2 开阔碎冰航道下船舶阻力分析 |
| 3.3 限制航道下船冰相互作用分析 |
| 3.3.1 限制航道下碎冰运动情况分析 |
| 3.3.2 限制碎冰航道下船舶阻力分析 |
| 3.4 碎冰尺寸对船舶阻力的影响 |
| 3.5 碎冰密集度对船舶阻力的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 波浪条件下船舶冰阻力性能研究 |
| 4.1 波浪模型的建立和验证 |
| 4.1.1 数值造波与消波 |
| 4.1.2 波浪数值模型的建立及验证 |
| 4.2 典型工况分析 |
| 4.2.1 波浪对碎冰的影响 |
| 4.2.2 波浪-碎冰联合作用下的船舶冰阻力变化 |
| 4.3 波长对船舶阻力的影响 |
| 4.4 波高对船舶阻力的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 层冰区船舶航行阻力性能研究 |
| 5.1 船-层冰-水耦合模型搭建及验证 |
| 5.1.1 层冰粘结和破碎模型 |
| 5.1.2 耦合模型搭建 |
| 5.1.3 耦合模型验证 |
| 5.2 典型工况分析 |
| 5.2.1 冰层破坏模式及裂纹扩展情况分析 |
| 5.2.2 破冰过程中船舶冰阻力变化 |
| 5.3 船速对船冰相互作用的影响 |
| 5.3.1 船速对冰面破坏情况的影响 |
| 5.3.2 船速对船舶冰阻力的影响 |
| 5.4 层冰厚度对破冰过程的影响 |
| 5.4.1 层冰厚度对冰面破坏情况的影响 |
| 5.4.2 层冰厚度对船舶冰阻力的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）浅水域规则波中迎浪航行船舶的运动和水动力数值预报（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 波浪中船舶三维黏性流场计算基本理论和数值方法 |
| 2.1 数学模型 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 近壁面流动模型 |
| 2.1.4 波浪模型 |
| 2.2 数值方法 |
| 2.2.1 有限体积法 |
| 2.2.2 运动模拟与动网格 |
| 2.2.3 数值造波与消波方法 |
| 2.2.4 多相流模型 |
| 2.2.5 数值算法 |
| 2.3 数据处理 |
| 2.4 数值不确定度 |
| 2.4.1 收敛性分析 |
| 2.4.2 验证方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 开阔深水域船舶黏性流场的数值模拟 |
| 3.1 研究对象与计算工况 |
| 3.2 数值模拟 |
| 3.2.1 数值方法 |
| 3.2.2 计算域与边界条件 |
| 3.2.3 网格生成 |
| 3.3 数值方法验证 |
| 3.4 计算结果与分析 |
| 3.4.1 船体水动力和运动响应 |
| 3.4.2 波浪增阻 |
| 3.4.3 流体黏性影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 开阔浅水域船舶黏性流场的数值模拟 |
| 4.1 研究对象与计算工况 |
| 4.2 数值模拟 |
| 4.2.1 数值方法 |
| 4.2.2 计算域与边界条件 |
| 4.2.3 网格生成 |
| 4.3 波浪模型对比 |
| 4.4 数值方法验证 |
| 4.5 计算结果与分析 |
| 4.5.1 不同水深下的波浪传播 |
| 4.5.2 静水中不同水深下的船舶直航 |
| 4.5.3 不同水深下的船舶迎浪航行 |
| 4.5.4 不同航速下的船舶迎浪航行 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 浅窄航道船舶黏性流场的数值模拟 |
| 5.1 研究对象与计算工况 |
| 5.2 数值模拟 |
| 5.2.1 数值方法 |
| 5.2.2 计算域与边界条件 |
| 5.2.3 网格生成 |
| 5.3 数值方法验证 |
| 5.4 计算结果与分析 |
| 5.4.1 基准工况 |
| 5.4.2 岸壁的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（10）基于实际海浪大尺度模型试验的舰船航行性能综合评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 舰船航行性能综合评估指标体系及评估方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 舰船航行性能综合评估指标体系的建立 |
| 2.3 舰船航行性能评估各指标的衡准值 |
| 2.3.1 快速性衡准 |
| 2.3.2 操纵性衡准 |
| 2.3.3 耐波性衡准 |
| 2.3.4 波浪载荷衡准 |
| 2.4 舰船航行性能综合评估的方法 |
| 2.4.1 层次分析法 |
| 2.4.2 模糊综合评估方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 实际海洋环境下大尺度模型试验的设计与实施 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 相似准则 |
| 3.3 大尺度模型试验的设计 |
| 3.3.1 大尺度模型试验的初步设计 |
| 3.3.2 大尺度模型试验的详细设计 |
| 3.3.3 大尺度船模的加工装配与调试 |
| 3.3.4 大尺度模型试验的数据测量系统 |
| 3.4 大尺度模型试验具体测试项目及实施过程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 实际海洋环境下大尺度模型试验数据分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 试验海域海浪的测量与分析 |
| 4.3 快速性分析 |
| 4.4 操纵性分析 |
| 4.4.1 回转试验 |
| 4.4.2 Z形试验 |
| 4.5 波浪载荷与耐波性分析 |
| 4.5.1 全程响应分析 |
| 4.5.2 响应统计分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 舰船航行性能综合评估 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 舰船航行性能综合评估指标响应的求取 |
| 5.2.1 快速性指标的求取 |
| 5.2.2 操纵性指标的求取 |
| 5.2.3 耐波性指标的求取 |
| 5.2.4 波浪载荷指标的求取 |
| 5.3 基于层次分析法的舰船航行性能综合评估 |
| 5.3.1 一级评估指标权重判别矩阵 |
| 5.3.2 二级评估指标权重判别矩阵 |
| 5.3.3 综合评估特征向量 |
| 5.3.4 层次分析法的评估结果 |
| 5.4 基于多级模糊综合评估方法的舰船航行性能综合评估 |
| 5.4.1 评估指标集和备择集的建立 |
| 5.4.2 计算指标权重 |
| 5.4.3 原始数据的预处理 |
| 5.4.4 多级模糊综合评估的过程 |
| 5.4.5 多级模糊综合评估结果 |
| 5.5 不同评估方法的稳定性分析 |
| 5.5.1 层次分析法稳定性分析 |
| 5.5.2 多级模糊综合评估方法稳定性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、船舶在波浪中航行的操纵性探讨（论文参考文献）
- [1]随机波中船舶纯稳性丧失及骑浪横甩概率研究[D]. 杨晨. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]船舶新型辅助推进装置水动力性能研究[D]. 张冲. 江苏科技大学, 2020(03)
- [3]基于统一理论的实海域船舶操纵性与航行安全界限研究[D]. 詹星宇. 武汉理工大学, 2020(08)
- [4]受限水域集装箱船运动特性数值模拟及安全通航对策研究[D]. 刘志刚. 浙江海洋大学, 2020(01)
- [5]典型海况下的船舶阻力预报研究[D]. 曾帅. 大连海事大学, 2020(01)
- [6]乐清湾进港航道北延工程通航安全评估[D]. 钟铮闻. 浙江工业大学, 2020(03)
- [7]基于数值水池的船舶波浪增阻数值模拟[D]. 武启慧. 江苏科技大学, 2020(03)
- [8]基于CFD-DEM方法的船舶冰阻力性能研究[D]. 李欣昂. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [9]浅水域规则波中迎浪航行船舶的运动和水动力数值预报[D]. 袁帅. 上海交通大学, 2020
- [10]基于实际海浪大尺度模型试验的舰船航行性能综合评估[D]. 胡学聪. 哈尔滨工程大学, 2020(04)