低波阻五体船船型和构型优化研究

论文摘要

五体船作为一种高性能船舶,发展前景良好。五体船的中体与前后两对侧体间存在着复杂的兴波干扰,且各侧体的线型、布局等变化与其兴波阻力密切相关。本文探讨了五体船兴波阻力计算方法,探讨了船型、前后片体布局变化对兴波干扰的影响,寻找了有关规律,给出了对优化五体船的船型及其构型有参考价值的结论,具体分为如下几部分内容:一、本文基于Noblesse新细长船理论和Michell薄船理论,编制了船舶兴波阻力计算程序,分析了两种方法之间的适用范围和共性,为进一步将这两种方法应用于多体船兴波阻力计算奠定了基础。二、基于Noblesse新细长船理论和Michell薄船理论,给出了三体船兴波阻力计算公式,并以wigley三体船为例计算了三体船兴波阻力,并将两种方法计算结果与试验值比较,证明了所给计算方法和编制程序的正确性,探讨了两种方法预报兴波干扰的适用范围和不足。三、基于Noblesse新细长船理论和Michell薄船理论,给出了五体船兴波阻力计算公式,讨论了Wigley五体船的后侧体主尺度的改变对于兴波阻力的影响,前、后侧体布局对于兴波干扰的影响,基于枚举法给出了片体布局的有关规律。四、以小水线面船型作为五体船的主体,以细长体作为前、后侧体,改变前、后侧体的船型和布局来计算兴波阻力,研究这些因素对于小水线面五体船兴波干扰和兴波阻力的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 五体船发展综述
• 1.2.1 五体船在民用方面的发展
• 1.2.2 五体船在军用方面的构想
• 1.3 五体船的研究综述
• 1.4 船舶兴波阻力研究概述
• 1.5 本文工作简介
• 第2章 Noblesse新细长船理论和Michell薄船理论
• 2.1 引言
• 2.2 Noblesse新细长船理论
• 2.2.1 定解条件
• 2.2.2 格林函数
• 2.2.3 速度势和兴波阻力公式
• 2.3 Noblesse新细长船理论的计算方法
• 2.3.1 首阶Kochin函数
• 2.3.2 基元波波陡限制
• 2.3.3 物面积分和水线积分
• 2.3.4 算例
• 2.4 Michell薄船理论
• 2.4.1 Michell薄船理论及其计算方法
• 2.4.2 算例
• 2.5 首阶Noblesse细长船理论与Michell薄船理论关系
• 2.5.1 由Noblesse细长船理论推导Michell薄船理论近似表达式
• 2.5.2 数值计算
• 2.6 本章小结
• 第3章 五体船兴波阻力计算方法及兴波干扰研究
• 3.1 基于Noblesse细长船理论的三体船兴波阻力计算方法
• 3.2 基于Michell薄船理论的三体船兴波阻力计算公式
• 3.3 三体船兴波阻力和兴波干扰计算
• 3.4 基于Noblesse细长船理论的五体船兴波阻力计算
• 3.5 基于Michell薄船理论的五体船兴波阻力计算
• 3.6 五体船兴波阻力计算
• 3.7 本章小结
• 第4章 排水型五体船兴波干扰研究
• 4.1 后侧体布局
• 4.2 后侧体的主尺度对兴波阻力影响
• 4.2.1 水线长
• 4.2.2 船宽
• 4.2.3 吃水
• 4.3 前侧体的布局
• 4.4 本章小结
• 第5章 小水线面五体船
• 5.1 方案一
• 5.1.1 后侧体布局
• 5.1.2 前侧体布局
• 5.2 方案二
• 5.2.1 后侧体布局
• 5.2.2 前侧体布局
• 5.3 方案三
• 5.3.1 后侧体布局
• 5.3.2 前侧体布局
• 5.4 方案四
• 5.4.1 前侧体布局
• 5.5 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