[分析小品]封閉港口內(nèi)的船舶運動

一艘船位于港口內(nèi),四周被堤壩圍攏,港口具有一個塢門,所要計算的內(nèi)容為:堤壩消波能力、規(guī)則波作用下該船的運動情況、堤壩前波浪升高情況。這個問題可以說是我從業(yè)以來遇到的最復(fù)雜的水動力分析問題,主要難點有:

 

1)整個分析涉及到淺水條件下四個體的復(fù)雜水動力分析,計算結(jié)果是否滿足要求不能確定;

2)四個體中有三個體為堤岸,固定不動,一個體為船舶,自由漂浮。分析中對固定體需要考慮繞射作用,忽略輻射波;

3)對于堤岸消波作用需要進(jìn)行獨立分析。

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一、基本數(shù)據(jù)

船長140m,吃水6.2m,其在港中位置如圖所示。波浪入射角度如圖所示,覆蓋0~180度的范圍。

 

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二、分析方法和流程

分析方法和流程:

1)對堤壩消波能力進(jìn)行分析,確定合理的堤壩傾斜角度;

2)通過經(jīng)典ANSYS建立模型,分別轉(zhuǎn)換為WAMIT模型格式;

3)編制計算文件,對固定體設(shè)定不計算輻射勢;

4)調(diào)整船的位置,進(jìn)行水動力計算;

5)使用AQWA軟件進(jìn)行計算,將二者計算結(jié)果與文獻(xiàn)計算結(jié)果進(jìn)行對比。

  

 

三、分析結(jié)果

計算結(jié)果同文獻(xiàn)對比可以發(fā)現(xiàn),WAMIT計算的結(jié)果還是比較準(zhǔn)的,AQWA計算結(jié)果在響應(yīng)幅值上相差很大,這也符合我對AQWA多體分析能力的預(yù)期---在處理復(fù)雜水動力問題時,AQWA的計算精度有限。

 

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自由漂浮狀態(tài)縱蕩RAO

 

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港內(nèi)運動縱蕩RAO

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參考文獻(xiàn)縱蕩計算結(jié)果

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 AQWA計算結(jié)果

題外話

這個分析最終結(jié)果與文獻(xiàn)分析結(jié)果接近,但具體精度不是很好講。從計算結(jié)果來看,入射波指向堤壩時,港內(nèi)波浪情況非常復(fù)雜,船的運動響應(yīng)并沒有一定的規(guī)律性。WAMIT能給出合理的結(jié)果是比較出乎我的意料的,從這個角度上來說,WAMIT不愧為水動力計算軟件的NO.1

 

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