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编者按

液舱晃荡,一般是指带有液舱的船舶在风、浪、流等环境载荷的作用下,激励液舱内的液体产生晃荡的一种现象。液舱晃荡具有很强的随机性和流动性,其产生的冲击载荷对舱壁具有相当大的破坏作用,轻则舱壁结构变形,重则使舱壁发生破损。为了解液舱晃荡对船舶运动的影响,大连理工大学的孙雷副教授带领其研究团队展开了相关计算分析。

——卢圣芳

www.ship-research.com

《中国舰船研究》2018年

第14卷第1

全文阅读地址

船舶运动与液舱晃荡耦合频域计算方法

孙雷, 罗贤成, 刘昌凤, 姜胜超

中国舰船研究,2019,14(1):9-18

论文背景

对于载液船舶,特别是那些含有大型液舱的液化天然气船(LNG)和浮式生产储油轮(FPSO)等,船舶运动与液舱内流体的晃荡会产生相互作用。因该类船舶具有较大的液舱,并且液舱的固有频率接近于船舶运动频率,会导致液舱内流体产生的晃荡作用更加明显。因此,在载液船舶的设计初期就应考虑船舶运动与液舱内流体晃荡的耦合作用影响。

论文主要内容

文章采用频域计算方法对船舶在不同液舱液体装载率情况下的运动响应进行计算分析,其中船舶运动方程采用自由面格林函数方法进行求解,液舱内流体晃荡过程采用Rankine源方法求解,为提高计算精度,还采用高阶边界元法进行离散,应用8节点等参数单元进行了频域求解。

将求解的计算结果与其他水动力软件计算结果进行对比后发现,所提出的用于计算船舶水动力系数的程序准确。之后,又将所计算的船舶耦合液舱晃荡作用时的运动响应结果与实验数据以及已发表文献中的数值结果进行了对比,显示所提出的计算方法是正确的。最后在对结果数据进行分析的基础上,指出了液舱晃荡对船舶所造成的影响,这对需要考虑液舱晃荡影响的船舶设计具有一定的参考价值。

孙雷

孙雷,男,1982年生,工学博士,大连理工大学船舶工程学院副教授、硕士生导师,一直从事船舶与海洋工程方向的研究工作。主持省部级以上基金项目8项,参与9项。发表学术论文39篇,会议论文13篇,其中被EI、SCI收录的论文近30篇,获专利4项。

罗贤成

罗贤成,男,1993年生,大连理工大学船舶工程学院硕士研究生,主要研究方向为波浪与海洋结构物作用。期间,共发表学术论文5篇。其中EI收录论文1篇,国内核心期刊论文3篇,会议论文1篇。

刘昌凤

刘昌凤,女,1981年生,工学博士,大连海洋大学海洋与土木工程学院讲师、硕士生导师。主要从事波浪与结构物相互作用方面的研究。主持省部级以上基金项目4项,获辽宁省自然科学三等奖1项,大连市自然科学优秀学术论文二等奖1项,并入选2016年辽宁省第十批“百千万人才工程”万人层次。编写教材2部,发表学术论文19篇,其中 SCI 收录 5 篇,EI 收录 6 篇。

[1] 孙雷,罗贤成,刘昌凤,等. 船舶运动与液舱晃荡耦合频域计算方法[J]. 中国舰船研究,2019,14(1):9-18.

[2] 操戈,李旭,张咏鸥,等. FPSO液舱晃荡与船舶时域耦合运动数值模拟[J]. 中国舰船研究,2015,10(1):88-96.

[3] 金晶,薛鸿祥,唐文勇,等. 大型补给舰船液舱晃荡载荷计算方法[J]. 中国舰船研究,2012,10(7):50-56.

摘要和全文链接

摘要及PDF下载地址: http://www.ship-research.com/CN/Y2019/V14/I1/9

《中国舰船研究》2019年第14卷第1期在www.ship-research.com以及中国舰船研究微信公众号上发布,可在电脑端及微信订阅号中浏览全文。微信专题精选部分文章重点推送。

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