基于新细长船兴波阻力理论的系列60阻力图谱之拓展研究

论文摘要

船舶阻力图谱是目前船型设计和预估阻力的主要方法之一,这种方法的优点是对新设计船的参数选定和阻力估算提供较可靠的依据,且节省时间和经费,简单易行;缺点是仍然依赖于系列母型。为了能使阻力图谱适应现代新船型,对阻力图谱使用范围的拓展十分有必要。因此,本文以系列60阻力图谱为研究对象,进行了拓展研究。在船舶阻力中,兴波阻力占有很重要的地位。随着兴波阻力理论的发展,从理论上计算兴波阻力,已经成为一个活跃而有价值的研究方向。讨论了船型要素对船舶兴波阻力的影响,以及它们之间的相互联系;探讨了船型变换的一般方法,重点说明了母型船变换法。本文基于Noblesse新细长船理论,推导出了0阶兴波阻力的数值计算方法,将其应用于计算各型具体船舶兴波阻力系数。文中计算了两种wigley船型、泰勒母型船和系列60母型船的兴波阻力系数,与相关模型的试验数据相比较,吻合良好,验证了新细长船理论可应用于普通船型的兴波阻力计算。本文对系列60母型船(C_b=0.60)进行变换,改变宽度吃水比和方形系数,导出一系列新的船型,并计算其兴波阻力系数,最终绘制出拓展后的系列60阻力图谱。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究的目的和意义
• 1.2 相关理论研究综述
• 1.2.1 兴波阻力理论研究
• 1.2.2 兴波阻力理论的发展概况
• 1.2.3 兴波阻力的数值计算方法
• 1.2.4 船舶阻力图谱综述
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 船体主尺度及形状与船型变换
• 2.1 船体的主要尺度
• 2.1.1 船长
• 2.1.2 船宽
• 2.1.3 吃水
• 2.2 船体形状
• 2.2.1 棱形系数
• 2.2.2 方形系数
• 2.2.3 中横剖面系数
• b'>2.2.4 浮心纵向位置x_b
• 2.3 船型变换
• 2.3.1 船型生成和改进方法
• 2.3.2 型线变换方法
• 2.4 本章小结
• 第3章 理论基础与数值方法
• 3.1 Noblesse新细长船理论
• 3.1.1 基本假设和边界条件
• 3.1.2 格林函数
• 3.1.3 Kochin函数与Havelock兴波阻力公式
• 3.2 理论方法的改进
• 3.2.1 零阶兴波阻力
• 3.2.2 基元波波陡限制
• 3.3 物面积分和水线积分
• 3.3.1 物面积分的处理
• 3.3.2 水线积分的处理
• 3.4 算例
• 3.4.1 数学船型
• 3.4.2 泰勒母型船
• 3.5 本章小结
• 第4章 TODD阻力图谱的拓展
• 4.1 系列60（TODD）图谱简述
• 4.2 系列60（TODD）图谱的拓展
• 4.2.1 算例
• 4.2.2 宽度吃水比B/T
• 4.2.3 方形系数
• 4.3 图谱的生成
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢