基于模型试验与三维水弹性理论的船舶波激振动响应研究

汪雪良，顾学康，胡嘉骏

（中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082）

基于模型试验与三维水弹性理论的船舶波激振动响应研究

汪雪良，顾学康，胡嘉骏

（中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082）

船体波激振动使得船体结构中产生高频、持续和具有一定幅值的振动应力，可能引起结构发生严重的疲劳损伤，因而对船舶结构的安全性带来严峻的挑战。文章以一艘大型LNG船为研究对象，采用三维线性水弹性理论与水池模型试验方法对船舶波激振动响应进行了比较分析，研究了规则波与不规则波中的波激振动特性。改变该LNG船的刚度，并保持船型、重量分布等其它主船体特征不变，在模型试验和理论计算中探讨了刚度对波激振动的影响。通过两种刚度船体梁的模型试验与理论计算结果的比较分析，给出了波浪周期和船体刚度的变化对波激振动影响的几点结论。

波激振动；三维水弹性理论；模型试验；船体梁刚度

1 引 言

商用船舶的大型化发展趋势在跨入21世纪以来愈发明显，以往在中小型船舶中不受关注的波激振动现象越来越受到船舶结构设计人员的重视。船舶尺度逐步增大（Payer等（2006）[1]）意味着船体弹性的增大和二节点垂向振动频率的降低，从而颤振和波激振动的水弹性效应的重要性也增大（Storhaug等（2007）[2]；Wu（2007）[3]；Lijima 等（2008）[4]；Pedersen 和 Jensen（2009）[5]；Tuitman（2010）[6]）。 大型船舶在海上航行时船体梁的波激振动响应使得船体结构遭受到持续的疲劳载荷的作用，导致船舶在运营后产生严重的疲劳破坏，从而使船东付出昂贵的维修费用。……