文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
纵向规则波中参数横摇的数值模拟
姓名:付丽坤
申请学位级别:硕士
专业:船舶与海洋结构物设计制造
指导教师:许劲松
20061201
上海交通大学硕士学位论文
纵向规则波中参数横摇的数值模拟

摘要

参数横摇是阻尼较小的船在顶浪和接近顶浪的情况下,遭遇到一定频率的波浪
时,伴随着显著的纵摇、升沉运动在短时间内产生很大横摇角的现象。研究参数横
摇的基础是马休(Mathieu)方程,在此基础之上,目前已有多种参数横摇的数学模
型,均可有效模拟参数横摇幅值。
本文介绍了参数横摇的原理和几种经典的数学模型,并在 ITTC 推荐的参数横摇
运动方程基础上,针对纵向规则波中的参数横摇现象,运用经验公式和快速模拟方
法确定横摇阻尼以及横稳性高变化,数值求解横摇运动微分方程,预报出参数横摇
的发生以及幅值。
本文将上述方法具体应用于两个实例:1)意大利 INSEAN 船模实验室完成的滚
装船参数横摇的船模试验;2)上海交通大学船模拖曳水池完成的集装箱船参数横摇
的模型试验。将数值模拟结果与试验结果进行比较,验证了本文所提方法的有效性。

关键词:参数横摇;数值模拟

IV
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NUMERICAL SIMULATION OF
PARAMETRIC ROLLING
IN LONGITUDIAL REGULAR WAVES

ABSTRACT

The phenomenon of parametric rolling occurs when roll motion of a ship increases
dramatically in a short period of time coupling with large heave and pitch motions in head
or near head waves with particular frequencies. Some mathematic models based on
Mathieu theory can simulate the occurrence and magnitude of parametric rolling
efficiently.
In this research the mathematic model mended by ITTC was employed to
simulate the parametric rolling in longitudinal regular waves. The empirical calculation of
the roll damping and fast simulation of nonlinear GM-Variation are presented. The
numerical solution is the prediction of occurrence and magnitude of parametric rolling.
The proposed method is applied to a RO/RO ship model tested in Italian INSEAN
model basin and a container ship model tested in Shanghai Jiao Tong University. The
comparison between the simulation results and the test results validates the proposed
simulation method.

KEY WORDS: parametric rolling; numerical simulation

V
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上海交通大学学位论文原创性声明

本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立
进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不
包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究
做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意
识到本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名:付丽坤

日期: 2007 年 02 月 05 日
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