摘要：超大型集装箱船具有开口大、刚度低和航速快等特点,导致其波激振动现象突出,增加了疲劳破坏风险。论文以18, 000TEU箱船为研究对象,考虑对称与反对称模态的共同作用,采用有限元法进行干模态分析。基于三维线性频域水弹性理论,对其进行水弹性效应分析。然后采用谱分析法,通过直接计算求解热点应力响应,结合线性累积损伤法,求得疲劳损伤值和疲劳年限,并将其与刚体理论结果对比,分析波激振动对舱口角隅疲劳的影响。研究表明:当遭遇频率接近船体湿固有频率时,波激振动效应会引起船体载荷高频响应及应力高频响应,使得舱口角隅疲劳累计损伤度大幅增加,疲劳寿命普遍降低约30%～40%,部分节点甚至高达50%多。

摘要：船舶的大型化与高强钢在船舶建造中的应用,导致船舶在航行过程中易发生波激振动,增大了船体结构疲劳破坏的风险。目前,基于谱分析的疲劳损伤计算方法是相对较为精确的船舶疲劳评估方法,但此种方法的工作量巨大,给实际应用带来了许多不便。而设计波法的计算效率高,但其累积损伤结果相对偏小,可能给船舶疲劳安全带来安全隐患。本文基于传统的设计波法,提出了一种计及波激振动的船舶结构疲劳损伤计算方法,并用该方法对一艘集装箱船的典型结构进行疲劳评估,给出了各计算热点的累积损伤值。将该方法所得结果与谱分析法和试验计算所得的结果比较可知,本方法所得结果与试验结果符合较好,验证了本文提出的方法是合理可靠的。因此,本文提出的新方法能够高效可靠地计算考虑波激振动的船舶结构疲劳损伤。

摘要：船舶的波激振动和砰击振动对船舶结构的安全性有较大影响。文章以一艘超大型VLCC为研究对象,通过变截面梁分段模型试验方法对船舶在规则波和不规则波中波激振动和砰击振动响应进行了比较分析,介绍了船模波浪载荷试验中模型的设计原则,通过静水试验得到了船体梁垂向振动频率特性、振动阻尼和静水兴波弯矩等参数,通过规则波和不规则波试验分析了波高、波浪周期和装载状态等因素对波激振动和砰击振动的影响。该文的研究结果对大型船舶的结构设计具有一定的指导意义。

摘要：随着船体尺寸的增长和新型浮式结构物的出现,新船舶与海洋工程规范对波浪载荷设计值的要求越来越严。目前,重要设计值主要通过数值预报、水池模型试验和实尺度船舶测量等手段确定。在进行波激振动和水弹性响应的数值预报时,应考虑众多复杂影响因素,包括结构建模方式、数值方法和非线性效应等。文中对这些关键因素进行了总结和分析,并展望了未来技术发展趋势,指出船舶高速航行时波浪载荷数值预报结果与模型试验数据之间仍存在一定差异。在计及非线性效应、高阶响应和高航速等因素时,十分有必要通过不同数值计算程序与多种船型试验数据之间的交叉对比研究来提高波浪载荷及波激振动响应的预报精度。

摘要：砰击颤振对船体结构响应会产生重要影响,波激振动对船舶结构的疲劳寿命会构成严重的威胁。超大型船舶的研发设计必须计及砰击颤振与波激振动对船体结构强度的影响。本文对超大型船舶砰击颤振与波激振动的试验和理论研究进展进行梳理,从波浪载荷、砰击颤振、波激振动三方面入手,总结国内外的研究成果,并提出该领域未来的研究方向。

摘要：宽扁肥大船型由于其较“柔”的结构特性极易引起高频持续的波激振动响应,同时显著提高了应力幅值水平及循环次数,极大影响了船体结构安全性与可靠性。采用非线性水弹性时域计算方法以及模型试验方法对某艘宽扁肥大船型的波激振动响应特性进行分析;验证了该理论预报方法的有效性及可靠性,并讨论了其高阶波激振动响应对总载荷水平的贡献程度,表明在某些遭遇频率下其波激振动响应较大。在宽扁肥大船结构设计及审核阶段,必须考虑其波激振动成分的影响。

摘要：通过一艘大型油船和一艘大型散货船在水池中的波激振动模型试验,研究了规则波和不规则波中的船体波激振动现象,利用试验获得的短期海况下的高低频应力数据计算分析了波激振动对实船典型结构疲劳损伤的影响。在此基础上,通过对试验数据的规律性研究,提出了一种快速估算短期海况中船体波激振动特征及其对结构疲劳寿命影响的方法。利用该方法,结合几条典型航线的长期海况统计资料,研究了不同航线上船体波激振动对结构疲劳寿命的影响。研究结果认为:大型油船和散货船在压载状态下存在明显的波激振动现象,不同航线上的波激振动强度及其对结构疲劳寿命的影响差别较大;快速估算方法能够合理地评估船体在波激振动下的结构疲劳损伤,具有一定的工程实用价值。

摘要：为了对比船模试验与实船监测得到的船舶波激振动疲劳损伤结果,以40万吨级VLOC为对象,介绍了波激振动下疲劳损伤效应的船模试验和实船监测的评估流程,分析引起两者差异的影响要素,提出船模试验的修正方法,并将修正结果与实船监测数据进行比对分析。研究结果表明,波激振动疲劳损伤效应受浪向、航速与海况等因素的影响显著。试验结果通过合理的修正方法可以与实船监测数据吻合,验证了通过试验方法评估波激振动下疲劳损伤效应的可靠性。

摘要：本文采用三维时域非线性水弹性方法分析了一艘6750箱集装箱船的水弹性响应以及运动和垂向弯矩特征。通过考虑入射波力、静水恢复力、砰击效应的非线性,研究了在恶劣海况下船体的非线性运动和垂向弯矩响应,同时分析了波激振动及颤振对垂向弯矩的影响。数值计算结果表明:(1)非线性入射波力对运动的影响较小,但是对垂向弯矩的影响较大,使得其有明显的倍频成分,同时中垂弯矩显著大于中拱弯矩。另外,非线性入射波力也引起了明显的非线性波激振动;(2)非线性静水恢复力对运动和载荷的影响均较大,但是没有引起明显的非线性响应。非线性计算的垂荡响应小于线性结果,而纵摇和垂向弯矩响应大于线性结果;(3)砰击效应对运动的影响较小,但对垂向弯矩的影响较大,砰击效应引起了显著的船体弹性高频振动,增大了载荷幅值,但是其引起的合成中垂和中拱幅值相差不大;(4)非线性水动力的作用主要引起垂向弯矩的倍频响应,包括倍频可能引起的二节点垂向弯矩弹性共振,而砰击效应主要引起船体二节点垂向弯矩共振;(5)本文的非线性水弹性响应计算结果与Kim给出的数值计算结果吻合很好。

摘要：小波分析法特别适用于非平稳信号的分析和处理,针对船体波激振动的响应特征,简单介绍了连续小波变换的基本理论,提出了用Morlet小波分析船体响应的方法和步骤。重点运用小波分析分析了不规则遭遇波浪和船体弯矩响应的时频特征,并且与傅立叶变换结果进行了对比,研究了波浪与弯矩的相关特征,提出了波激振动产生原因的新的解释,有利于船舶响应的预报理论和结构设计方法的进一步发展。