摘要：[目的]舰船遭遇恶劣海况时艏部砰击会激起船体梁颤振响应,威胁到总纵强度的安全。砰击颤振弯矩与船体刚度和外飘构型相关,但不同船型结构布置和型线差异大,有必要针对大外飘型舰船开展颤振响应分析。[方法]首先,采用COMPASS-WALCS-NE势流时域水弹性方法预报设计海况下的船体梁总载荷,并与分段自航模试验对比验证;然后,再提取艏部砰击合力、典型时刻的船体运动状态和船体梁总载荷响应的时历曲线,通过分析波浪载荷高低频分量的相位差异,研究船舯砰击弯矩与艏部砰击合力的关联性;最后,围绕船体主要设计参数进行敏感度分析。[结果]在设计海况艏部入水时,其砰击合力出现了2次峰值,分别对应于底板和外飘区域的大面积触水过程;颤振弯矩主要由艏部外飘砰击引起,受力面积大,合力距离船舯远,导致砰击弯矩达到了波浪弯矩的同等幅值;大外飘型舰船的砰击弯矩对波高变化最为敏感。[结论]对于大外飘型舰船的总纵强度评估应考虑砰击颤振的影响,对于中垂砰击弯矩需要直接与静水成分、低频的波浪成分叠加,而中拱砰击弯矩应考虑阻尼耗散,可先折减再叠加。

摘要：噪声规范中以校核机械振动产生的噪声为主,但高幅值的砰击力周期性地与船体相互作用,已成为船舶首部舱室的重要噪声源,故开展由砰击引发的舱室噪声问题数值模拟研究。以某大型客滚船为例,采用CFD软件STAR-CCM+对船体首部的砰击现象进行数值模拟,编制时域-频域转化程序,并借助声学分析软件VA One,将砰击力作为外载荷计入声学分析模型,获得船体典型舱室内的噪声水平。结果表明,该计算方法能够快速有效地得到由砰击引发的船舶舱内噪声水平。针对某大型客滚船首部区域,每增加一级海况,船体首部由于砰击引发的声压级提高约3 dB左右。该计算流程实现了流体力学与声学计算一体化,给出一种关于砰击现象引发舱室内噪声的数值预报方法,为实船降噪提供了可靠的保障,对相关船型的设计工作具有参考价值。

摘要：以FPSO甲板上受波浪冲击的典型结构物为研究对象,从甲板上浪和砰击两个方面分析布置于主甲板、舷侧、船艏及艉部低艉甲板的板型和细长型结构的甲板上浪和砰击载荷计算方法。运用CAESARⅡ分析软件,建立泡沫、货油卸载、海水排舷外管路的应力计算模型,提出甲板上浪和砰击载荷的合理加载方式,以及对管路布置的优化方案,为类似项目管道工程设计提供依据。

摘要：随着船舶向大型化发展,各船级社规范提供的船舶波浪载荷计算公式并不能充分表征与其密切相关的因素。大型船舶一般具有超规范船长、大艏部外飘结构、较高航速等特点,容易导致舰船砰击现象的发生,它是船舶设计波浪载荷确定的重要因素。以某大型船舶为对象,依据CCS规范、GJB/Z119指导性技术文件、船体结构设计准则计算方法,用实例计算分析了船舶波浪设计载荷。利用模型试验的方法研究了大型船舶波浪载荷与砰击载荷组合特征的变化,分析了船舶外飘角和刚度变化对砰击载荷的影响。研究结果可为大型船舶波浪设计载荷的合理确定提供参考,也可为相关船舶波浪载荷标准规范的制修订提供借鉴。

摘要：针对SWATH在波浪中航行时,其湿甲板底部易遭受砰击从而引起船体振动的现象,对SWATH的砰击动态响应和强度进行了研究。利用SWATH在规则波中船波相对运动推导了随空间和时间变化的砰击载荷,采用有限元数值仿真,计算了SWATH湿甲板受砰击载荷作用的动态响应,分析了其位移和应力分布规律;并与静强度法砰击响应进行了比较,对湿甲板强度设计方法进行了探讨,为船舶结构设计提供参考。

摘要：船舶外飘砰击是一个十分复杂的水动力问题,同时也是船舶设计人员十分关心的主要问题。论文采用基于简单Green函数的三维时域势流Rankine源法求解船体在不规则波中的运动问题,获得船与波浪的垂向相对运动速度,并通过比较分析选取合适的砰击压力系数,获得船体艏部外飘砰击压力,计算结果表明外飘砰击载荷对波高较为敏感,受波高的影响较大。通过与规范值比较分析,证明了本方法的合理性,对船体艏部外飘的设计具有一定的参考价值。

摘要：高速三体船是一个近些年发展起来的新船型,具有宽阔的甲板和双片体结构,良好的耐波性以及穿浪减阻能力。由于片体与主体之间的波浪非线性载荷缺乏精确的理论预报,对三体船展开物理实验来研究波浪载荷及砰击效应很具有必要性。文章在耐波性水池进行了三体船船体梁波浪弯矩的模型试验,结果表明三体船复杂的波浪载荷特性应当引起设计者的充分关注。

摘要：三体船船体构造复杂,在恶劣海况下高速航行时,砰击现象严重。为缓解砰击、提高三船体的结构安全性,运用数值仿真方法分析三体船的耐波性和砰击特性,模拟三体船在波浪中的运动状态,在斜浪中三体船发生砰击时的运动特点、砰击发生部位和时间关系,探索了三体船砰击发生规律。

摘要：[目的]高海况下三体船连接桥底板易发生砰击现象,会在局部产生极大的砰击载荷从而造成结构破坏。为分析气垫效应对三体船连接桥砰击载荷的影响并提出连接桥底板的降载结构设计,开展相关研究。[方法]针对三体船入水砰击运动,使用计算流体力学方法对三体船分段入水过程中两相流问题进行模拟。首先,通过与模型试验中砰击载荷和下落加速度进行对比,验证了数值模型的可靠性;其次,分析空气垫效应对三体船连接桥砰击载荷的影响,通过限制流域尺寸以降低气体逃逸速度来强化气垫效应,证实了气垫的重要性;最后,研究了不同形状连接桥底部封板对降低砰击载荷的效果。[结果]结果表明:三体船入水会产生两次砰击峰值,分别为底部砰击峰值和连接桥砰击峰值。矩形间隔排列的封板相较于其他形状封板降载效果更加明显,降载幅度达到约20%。[结论]考虑气垫效应对砰击载荷预报有重要影响,在三体船连接桥的设计中,使用矩形间隔排列的封板可有效降低砰击载荷对船体结构的破坏。

摘要：滑行艇在波浪中高速滑行时,会引起局部较大的砰击载荷和非常复杂的表面压力分布.为了在保证安全的前提下将装载能力和动力最大化,艇体初步设计时必须合理的估算使用海域可能出现的局部极限载荷大小,来调整艇体抗压能力,获取最优化设计.通过在规则和不规则波浪中的模型试验,测得艇体局部受到的砰击压力极值及特性.并引用简单有效的方法计算该值,与试验测量值吻合较好,证明该方法有一定的工程应用性.