穿浪多体船运动性能研究

在穿浪双体船基础上，加装半潜体或带被动式减纵摇鳍的半潜体使其成为消波穿浪多体船，航行性能大大提高。半潜体不仅对耐波性能有利，对静水阻力和船体结构强度都有利。试验表明半潜体使经济航速阻力减小１８－２３％，设计航速阻力减小５－７％。耐波性综合指标比穿波双体船有提高，特别是纵摇明显减小。     

艉扰流板对穿浪双体船阻力影响的试验研究

通过两种典型片体线型的穿浪双体船静水阻力模型试验，研究了艉扰流板深度变化对穿浪双体船总阻力、航行纵倾角、船体上抬的影响规律。结果表明：艉扰流板可以调整穿浪双体船的航态，达到有效降低阻力的目的，减阻率可达6％～14％，略优于艉部楔形板的减阻效果，且安装和调整更方便；艉扰流板深度对总阻力的影响较大，深度过小，无减阻效果；过大，会引起高速时船体埋艏和阻力增加，其适宜的深度与艉板宽度之比约为1％～2．5％；艉扰流板减阻效果的获得主要是来源剩余阻力的减少。     

尾部斜升角对高速穿浪双体船的性能影响

探讨片体尾部横向斜升角的变化对高速穿浪双体船的阻力与适航性的影响，通过对阻力与适航性的船模试验结果分析，总结高速穿浪双体船的片体尾部斜升角的选择思路。     

科技期刊文摘

1）尾部斜升角对高速穿浪双体船的性能影响．马骏，邓爱民．船海工程，2005（3）：4～6．探讨片体尾部横向斜升角的变化对高速穿浪双体船的阻力与通航性的影响，通过对阻力与i适航性的船模试验结果分析，总结高速穿浪双体船的片体尾部斜升角的选择思路。     

片体形式对WPCat快速性和耐波性的影响

高速穿浪双体船(WPCat)是一种集合了风浪快速性、耐波性、稳性和运输效率等多方面优势的新船型,适合在高海况的海域航行,具有良好的航向性能和经济性能。其片体线型是影响其阻力性能和耐波性能的一个重要因素。为了探索最优的片体形式,设计了不对称型、深V型、圆舭型、深V球艏型和圆舭球艏型五种不同形式的片体,在等排水量、同主尺度及船型系数相近的前提下,应用Hullspeed和Seakeeper程序对WPCat选用不同片体方案时的静水阻力和耐波性进行了计算。计算结果从静水阻力、波浪增阻及横摇、纵摇和垂荡3种运动响应等角度进行综合分析比较,结果显示选用深V型片体综合优势明显。这一结论为WPCat船型的片体设计与选择提供参考。     

穿浪双体船扭矩计算方法研究（一）

穿浪双体船是在双体船的基础上开发出来的一种新船型。它因具有速度快，适航性好，布置宽敞等优点而受到人们的关注。但由于穿浪双体船左，右片体比普通双体船片体窄而高，连接桥宽度很大而其高度又很小的特点，使连接桥的横向强度，扭转强度成为结构设计的关键技术，穿浪双体船在航行中的波浪载荷是很复杂的，直到目前为止，还没有找到关于双体船设计“规范”专门对双体船外载荷进行准确，详细的研究与计算，这就给穿浪双体船的研究设计带来一定的困难，为此，针对穿浪双体船在波浪中的受力状态，根据力学平衡原理，在研究计算总纵弯矩的基础上，采用数学积分的理论方法，推导出了穿浪双体船波浪外载荷及连接桥扭矩，横向弯矩的计算方法，通过对某型穿浪双体船的计算，并与其他近似方法比较，认为本方法的计算经是相当精确的。     

圆舭双体船的阻力计算

本文根据对称片体圆舭型双体船的阻力试验资料，探讨了船型对双体船摩擦阻力和剩余阻力的影响机理，并运用多元线性回归分析方法，研究双体船剩余阻力系数Ｃｒ随傅汝德数Ｆｎ的变化规律，提出了剩余阻力系数曲线（Ｃｒ－Ｆｎ曲线）的表达方法。用本文提出的方法计算圆舭双体船的剩余阻力系数，在９５％的概率下，误差小于７％。     

穿浪双体船中间艏平首结构的工程应用研究

穿浪双体船的中间艏采用平首结构,可以为驾驶员提供首部宽度参照,在航行或靠泊的操船过程中对水下片体进行保护。将常规双体船的平首结构应用到穿浪双体船中,形成一种国内特有的杂交穿浪双体船型,通过对穿浪双体船中间艏线型改型和模型的耐波性试验,结合平首结构的施工工艺设计和结构强度分析,解决了平首结构在穿浪双体船上的工程应用问题,为同类型穿浪船的研制提供了可借鉴的经验。     

高速双体船的阻力计算

本文根据16条对称片作圆舭型高速双体船的阻力试验资料，运用多元线性回归分析方法，研究高速双体船剩余阻力系数C_r随傅汝德数Fn的变化规律，提出了剩余阻力系数曲线（C_r～Fn曲线）的表达方法。用本文提出的方法计算圆船型高速双体船的剩余阻力系数，在95％的概率下，误差小于5％，较目前使用的其它方法计算简便、精确度高、适用的速度范围广，可供高速双体船设计时估算阻力使用。     

高速双全船的阻力计算

本文根据１６条对称片体圆舭型高速双体船的阻力试验运用多元线性回归分析方法，研究高速双体船剩余阻力系数Ｃｒ随傅汝德数Ｆｎ的变化规律，提出了剩余阻力系数曲线的表达方法。     

穿浪双体船总体设计载荷研究

为了比较分析不同高速船规范的适用性,根据DNV、ABS、CCS和LR规范中关于高速双体船波浪载荷的评估方法,分别对一高速穿浪双体船进行了总体波浪设计载荷的评估.同时对该穿浪双体船进行了水池模型试验,包含规则波与不规则波的试验.试验对该双体船的纵垂向弯矩、横垂向弯矩、横向扭矩和纵摇有关扭矩进行了测量,分析了其传递函数和统计特性.根据对纵垂向弯矩、横垂向弯矩、横向扭矩和纵摇有关扭矩在规范与试验之间的比较分析表明,DNV规范中关于该穿浪双体船总体波浪设计载荷的评估与模型试验值最接近,CCS规范次之,ABS和LR规范中关于该穿浪双体船的总体波浪设计载荷的评估值较试验值大很多,尤其是横向波浪设计载荷的评估.通过对规范计算的总体波浪载荷与模型试验结果及其推断值的比较分析,进一步明确了现行规范对该双体船波浪设计载荷评估的适用性:采用DNV和CCS规范对该双体船进行结构设计是合理的;采用ABS和LR规范将偏于安全和保守.     

穿浪双体船总体设计载荷研究

为了比较分析不同高速船规范的适用性,根据DNV、ABS、CCS和LR规范中关于高速双体船波浪载荷的评估方法,分别对一高速穿浪双体船进行了总体波浪设计载荷的评估。同时对该穿浪双体船进行了水池模型试验,包含规则波与不规则波的试验。试验对该双体船的纵垂向弯矩、横垂向弯矩、横向扭矩和纵摇有关扭矩进行了测量,分析了其传递函数和统计特性。根据对纵垂向弯矩、横垂向弯矩、横向扭矩和纵摇有关扭矩在规范与试验之间的比较分析表明,DNV规范中关于该穿浪双体船总体波浪设计载荷的评估与模型试验值最接近,CCS规范次之,ABS和LR规范中关于该穿浪双体船的总体波浪设计载荷的评估值较试验值大很多,尤其是横向波浪设计载荷的评估。通过对规范计算的总体波浪载荷与模型试验结果及其推断值的比较分析,进一步明确了现行规范对该双体船波浪设计载荷评估的适用性:采用DNV和CCS规范对该双体船进行结构设计是合理的;采用ABS和LR规范将偏于安全和保守。     

500客位高速穿浪双体船阻力与船型优化试验研究

本文主要介绍和讨论在某高速穿浪双体船原型主尺度的基础上,综合考虑片体L/B和中心距等参数对快速性和耐波性的影响,用理论方法确定500客位穿浪双体船的优化线型,并做模型试验对各种方案进行验证和比较.     

穿浪双体船T型水翼状态反馈H∞控制器设计

穿浪双体船在海洋中高速航行时,纵向运动会对其性能造成不利影响,产生的垂向加速度使乘员晕船,设备短期失效。为了解决此问题,首先建立穿浪双体船纵摇和垂荡运动模型,然后运用切片理论求解运动方程中的水动力系数,将随机海浪作为外界干扰,以T型水翼为纵向运动稳定装置,进而建立带T型水翼的穿浪双体船纵向运动模型。最后以90 m长的穿浪双体船为研究对象,利用状态反馈H∞控制策略设计控制器,对船体的纵摇和垂荡进行仿真实验。结果表明:状态反馈H∞控制器可有效地减小船舶纵向运动,降低晕船率,为减小高速船纵向运动提供可靠实用的方法。     

穿浪双体船纵向扭矩计算方法研究

穿浪双体船是近十几年开发的新船型，它因具有航速高、适航性好、布置宽敞等优点而备受关注。也由于该船型片体窄而高、连接桥宽而矮的特点，使连接桥的横向强度、扭转强度成为结构设计的关键技术，但目前关于穿浪双体船在波浪中的外载荷研究尚不多见。根据力学平衡原理，在研究总纵弯矩的基础上，采用数学积分的理论方法推导出穿浪双体船波浪外载荷分布及连接桥扭矩的计算方法。通过船模实验与实船计算结果进行比较，证明该方法是可靠、可信的，对实船设计有一定的指导意义及实用价值。     

双体船剩余阻力系数曲线峰谷点评判

根据对称片体圆舭型双体船的阻力试验资料，。探讨双体船剩余阻力系数曲线的峰谷现象，并运用多元线性回归方法，得出Ｃｔ－Ｆｎ曲线峰谷点付汝德数Ｆｎｈ，Ｆｎｖ及剩余阻力系Ｃｒｈ，Ｃｒｖ的回归公式，可供双体船设计的使用。     

基于波浪增阻的长球首球尾双体风电维护船仿真研究

根据中国海上风电场维护船的使用要求和航行的环境特点,本文选取快速性和耐波性良好的长球首球尾双体船作为风电维护船船型。利用基于CFD的数值仿真方法模拟长球首球尾双体风电维护船在波浪中的纵摇和升沉运动,计算其波浪增阻。研究球首球尾长度和片体干扰对长球首球尾双体船在波浪中阻力性能的影响,为球首球尾双体船以及风电维护船的船型设计与优化提供参考。     

高速双体船阻力和兴波特性的试验研究

通过一艘具有非对称片体线型的高速双体船的模型试验和波型分析，探讨了单独片体和双体船两种布置形式的兴波特性及其与运动状态之间的关系。     

水翼增升穿浪双体船的开发研究

本文介绍了作者在对穿浪型双体船型线参数的船模试验研究的基础上，通过在两个片体间引入一个和二个增升水翼，对一些主要的船模参数进行了系列优化试验，由此获得的水翼增升穿浪双体船显示了其优越的水动力性能。该船型可应用于遮蔽和沿海海域或作为海峡高速渡轮。     

穿浪双体船兴波阻力研究

对穿浪双体船（WavePiereingCatamaran,简称WPC）兴波阻力理论计算方法进行了研究,在此基础上对一艘穿浪双体船模型的兴波阻力进行了理论计算,并将理论计算结果与模型试验结果、25°系列阻力图谱计算结果进行比较,探讨了片体修长系数、片体间距对WPC兴波阻力影响的规律。