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作者:屈毫拓;陆晔;倪歆韵;汤明刚;郑坤;魏子阳;田超;
单位:中国船舶科学研究中心;
摘要:波激振动和颤振对集装箱船的结构强度和疲劳寿命具有不可忽视的影响,一直是研究者关注的重点和焦点,其中线性波激振动是更为独特的流固耦合现象。本文以一艘20 000 TEU集装箱船1∶49的缩比模型为研究对象,采用模型试验和数值计算相结合的方法,对其在波浪中发生线性波激振动状态下的运动和结构响应进行研究。在波浪水池中测得模型的运动和剖面弯矩,通过计及流体黏性的CFD和结构动力学(CSD)双向耦合来实现数值计算,将计算结果与试验数据进行对比,验证了该耦合方法的有效性。对线性波激振动状态下的船体运动和结构响应进行分析,发现波激振动对船舶运动的影响不大,但会显著增强结构剖面载荷,弹性共振会导致结构响应集中表现为两节点振动。基于刚体获得的结构剖面载荷远小于试验和弹性体的结果,因此在船舶强度和疲劳性能评估中,需要考虑船体与周围流场的动态弹性耦合现象。
关键词:流固耦合;;集装箱船;;模型试验;;船舶水弹性;;线性波激振动
基金资助:国家重点研发计划资助项目(2022YFB3306200)