AQWA与理论计算结合的船波运动分析

"这篇论文探讨了如何利用AQWA软件与理论计算方法相结合，研究船体在波浪中的运动，特别是船波相对运动的分析。作者是刘正国，来自武汉理工大学交通学院。" 正文: 在现代海洋工程领域，理解船舶在波浪中的运动特性对于船舶设计、航行安全以及海上作业效率至关重要。这篇论文"基于AQWA与理论计算相结合的船波运动研究"深入探讨了这一主题。AQWA是一款广泛使用的船舶水动力分析软件，能够模拟和计算船体在各种环境条件下的运动反应。 文章首先建立了三维线性势流理论的基础，这是分析船舶在波浪中运动的基本理论框架。势流理论假设流体无粘性，流动是势能的保守过程，这种简化模型可以有效地处理船体与波浪之间的相互作用问题。 接着，作者通过理论推导得到了船体纵向剖面与波浪表面之间相对运动的表达式，这是将理论计算与数值模拟相结合的关键步骤。这个表达式能够量化船波相互作用的影响，有助于更精确地预测船舶在特定波浪条件下的运动状态。 在实际应用部分，论文选取了一种宽扁肥大型江海直达船作为研究对象，利用AQWA进行了运动仿真。通过调整船体网格大小进行敏感性分析，结果显示网格大小的变化对仿真结果影响微乎其微，这意味着仿真结果具有较好的稳定性和可靠性。同时，仿真结果与实验数据之间达到了良好的一致性，表明该方法在工程精度上是可行的。 此外，论文还考察了船体重心高度、纵向惯性半径和航速等因素对船波相对运动的影响。发现船体重心高度的变化对相对运动影响不大，而纵向惯性半径和航速则有显著影响。每个航速下都存在一个特定的惯性半径，对应着相对运动的峰值，且峰值与航速呈现线性关系。这些发现对于优化船舶设计和操作提供了宝贵的参考。 关键词: 势流理论；数值计算；江海直达船；船波相对运动 这篇研究不仅展示了AQWA在船舶运动分析中的应用，也强调了理论计算与数值模拟结合的重要性，为船舶工程领域的研究人员提供了有力的工具和理论依据。通过深入理解船波相互作用，可以更好地预测和控制船舶在复杂波浪环境中的行为，从而提高船舶性能和安全性。