多体船水动力性能最新研究进展汇报人：杨博本次汇报内容1、多体船发展历史2、多体船水动力研究方法3、多体船未来趋势多体船发展——三体船三体船由三个船体组成，中间的主体主尺度较大，两侧各有一个大小相同的辅助船体。
目前世界各国建造的三体船主要有两种形式：一种是Tricat三体船, 它是两个细长片体的中间布置了一个伸出片体的船首，进而形成了一种双体船加一个船首的三体船型，如1999年，澳大利亚Austal公司建造的Tricat三体旅游船，该船在7级风、浪高2.5 米的海浪下能消除船首砰击，有效地减少船在浪髙2.5米以上的海浪中的纵摇运动；另一种是Trimaran三体船，它是一个细长船体和两个舷外浮体相结合形成的一种三体船型，如泰晤士渡船公司建造的髙Trimaran三体船“埃比尼泽.斯克鲁奇”号，该船在试航和使用过程中反映出良好的快速性、机动性和稳定性。
多体船发展——三体船多体船发展——三体船优势：适航性优于单体船且中高速阻力性能优于单体船和双体船，具有更宽的甲板，有利于舱室的布置；三体船具有很好的隐身性，侧体的存在使得其稳性得到了提高从而提高了生存能力。
劣势：其缺点是结构复杂，重量较大，设计难度大，操纵性稍差，建造、下水、锚泊和进坞比较困难。
在稳定性较好的同时必然要承受较大的弯曲和扭转力矩发展：英国在三体船建造实验上具有领先优势，2000年英国海军耗资1300万英镑研制的世界“海神”号试验舰建成下水。
美国最早与英国合作研制三体舰，曾一起参与“海神”号试验，对舰体结构、运动等数据进行了记录和分析。
后来美国独立进行三体舰概念设计，2008年建成下水的三体船型濒海战斗舰“独立号”。
多体船发展——五体船五体船的高速状态下的阻力小，高海况下的失速也非常小，有良好的快速性和适航性。
与三体船相比，其两对小侧体有利于提高船舶的破舱稳性，在高速航行时发生埋首现象的频率也比较低，同时，其甲板面积更加宽阔，有利于总布置。
五体船的诸多特点使其非常适用于大型髙速客货渡轮和军用舰船。
多体船发展——五体船五体船型是近年来发展的一种新船型，其概念的提出是在1995年，一家欧洲航运公司（Norasia ）与尼格尔·吉联合有限公司密切接触，希望能够为其设计出一型载重量13000吨、航速30节、而动力装置输出功率只有30MW 的高速集装箱船，并且造价维持在3000万美元左右，而这些要求对于常规单体船来说是难以实现的。
尼格尔·吉联合有限公司提出了五体船型的概念，并对五体船型的水动力性能进行了广泛深入的模型试验和研究，研究结果显示，五体船型完全能够满足船东提出的上述要求。
五体船作为一种新的船型概念,其开发研究还仅局限在英国、挪威及西班牙等少数造船先进的国家。
1989--19992000--20042005--20092010--2014111767119多体船发展——研究热度多体船发展——研究热度多体船的研究涉及到多体船的稳性、水动力性能、结构强度等各个方面。
如:我校对双体船型阻力和运动性能试验研究以及小水线面三体船结构水动力分析、上海交大对五体船水动力协同性的研究、哈尔滨工程大学对多体船结构与稳性的研究等。
由于课程内容是水动力性能，所以我主要就多体船的水动力性能进行浅析和研究。
多体船理论探究——阻力由于三体船船速较高，因此兴波阻力是影响船舶速度的主要因素。
在三体船高速运行中，不可避免的会产生主体船与侧体的兴波干扰。
而他们之间的兴波干扰又分为有利干扰和有害干扰，有利干扰会减少整体兴波阻力，而有害干扰会增加兴波阻力。
由于三体船主体与侧体之间的相对位置决定了他们之间的相互干扰，那么他们之间的相互位置就尤为重要通过查阅相关文献，目前对三体船阻力的研究主要在于三体船主体与侧体位置关系对于船舶阻力的影响。
其研究方式主要有三种：理论推导、数值模拟、船模实验。
其核心部分还是以实验数据为准绳。
多体船理论探究——阻力中国船舶工业第七0八所的蔡新功在“三体船方案优化布局的阻力计算与试验研究”中运用理论（Michelle积分）和实验（船模在不同floude数下拖航）的阻力测算得出了如下结论1、侧体纵向位置对三体船总阻力的影响,在Fn = 0. 3 ～0.35 的较低速度段侧体位置向前对三体船阻力性能更有利,而在Fn ≥0.4的较高速度段侧体位置向后对三体船阻力性能更有利;2、侧体尾部与主体尾部平行的方案在超过佛如德数0. 32后,侧体和主体间出现更有利的兴波干扰,使得三体船兴波阻力小于主体兴波阻力。
3、在较低佛如德数时侧体位置靠近船舯三体船阻力性能较好,而在较高佛如德数时侧体位置与主体尾部平行为好多体船理论探究——阻力而我校宗智教授的高足贾静蓓博士则用无量纲法和实验法得出相关结论。
在贾博士的论文中，他先用量纲分析法先得出了无量纲下的总阻力与摩擦阻力（ITTC公式）多体船理论探究——阻力接下来则通过船模实验来研究侧体位置对阻力性能的影响：多体船理论探究——阻力多体船理论探究——阻力在船模试验中，主侧体位置关系分为了六种：多体船理论探究——阻力多体船理论探究——阻力多体船理论探究——阻力最后，论文中给出了在不同傅汝德数下侧体与主体船的最佳位置关系图：多体船耐波性良好、适航能力强多体船的耐波性与主侧体相对位置有关多体船耐波性主要通过船模实验来实现多体船理论探究——耐波性接下来简述多体船的耐波性：在耐波性研究中，中国船舶研究中心的吴乘胜以数值波浪水池技术为基础, 建立了波浪中三体船水动力性能研究的数值模型与方法, 并得到了中国船舶科学研究中心水池模型试验验证。
基于此方法, 他对三体船不同水动力布局, 开展顶浪中运动响应与增阻模拟计算, 研究其对运动响应波浪增阻影响,探索高耐波性、低波阻的优化水动力布局基于数值模拟的优化结果多体船理论探究——耐波性多体船理论探究——耐波性数值模拟得出的垂荡、纵摇角、波浪增阻计算值：多体船理论探究——耐波性船模实验得出的垂荡、纵摇角、波浪增阻计算值：(l)侧片体纵向位置变化对二体船运动响应和波浪增阻的影响是显著的:主船体、侧片体肿部对齐方案的垂荡、纵摇运动响应明显比其他方案要大,波浪增阻也明显较高;而侧片体越靠近主船体尾部, 三体船垂荡、纵摇运动响应和波浪增阻总体上越小。
(2)与模型试验结果的对比表明,CFD模拟和计算能够较为准确预报三体船不同水动力布局方案运动响应和波浪增阻传递函数之间的差别;同时CFD模拟、计算和模型试验都表明,主船体、侧片体艇端对齐方案具有较优的耐波性和较低的波浪增阻多体船理论探究——耐波性结论：我校的张永鹏博士则针对三体船侧体的纵向位置对其耐波性的影响进行研究，通过在大连理工大学拖曳水池进行的三体船耐波性的模型试验，研究三体船的耐波性能。
试验模型的主船体型线是以一个常规方艉排水型船作为母型进行改造而得到的，侧体型线则是将主船体按4：1的比例缩小得到的。
主体与侧体之间通过两个平行的横梁连接，这样既能保证主体与侧体之间的固定连接，又能方便侧体在横向、纵向位置的移动。
多体船理论探究——耐波性多体船理论探究——耐波性通过实验，张博士对三体船如下性能进行了研究：横摇：侧体位于主船体中部时横摇幅值最小，侧体在后部的3个位置横摇幅值差不多，比侧体位于中部要大10%左右，侧体位于主船体前半部比侧体位于中部要大一些，但是相差不是很多。
总的来说，侧体位于主体的中前部时横摇比较小。
纵摇：高速时，侧体位于主船体的中部时纵摇最小；中速时，侧体位于中部和位于前部纵摇差不多都比较小；低速时，侧体位于主船体的中部时纵摇最小，侧体位置在主船体后半部分则纵摇最大。
总的来说，侧体位于主体中部时纵摇比较小。
多体船理论探究——耐波性通过实验，张博士对三体船如下性能进行了研究：垂荡：侧体纵向位置对垂荡影响比较明显。
高速时，侧体位于主船体前部比位于中部时的垂荡还要小；中速时侧体位于中部和位于前部的垂荡情况相差不多，比其他位置要小；低速时，侧体位于中后部时垂荡比较小，而位于前部时垂荡最大。
总的来说，侧体位于主体中部时垂荡比较小纵摇：在中低速时一直是侧体位于中部阻力增加最小，侧体位于最后部阻力增加最多，但是到了高速时，侧体位于最后部时阻力增加变成最小，侧体位于中部阻力增加次之。
总的来说，高速时，侧体位于主体前部阻力增加比较大，位于后部阻力增加比较小；中低速时，侧体位于主体后部阻力增加比较大，位于中部阻力增加较小。
从试验结果来看，三体船侧体纵向位置对于三体船的耐波性能有比较大的影响；同时，对于不同的航速，会有不同的最佳纵向位置，可见三体船的侧体的布置需要针对不同具体情况进行优化。
总的来看，三体船侧体纵向位置位于主船体中部略向后一点时在大部分航速下，耐波性能比较好，这与试验舰“RV特里顿”号的侧体纵向位置是一致的。
多体船理论探究——耐波性对于多体船的研究还有许多其他相关的成果：如对带T行翼板三体船的阻力与耐波性研究；穿浪双体船阻力研究；三体船与五体船阻力与流场计算比较；小水线面双体船纵向运动控制系统研究；小攻角斜侧体三体船的水动力性能研究等。
然而总结过内的研究目前以阻力研究为主，而耐波性研究相对少一些。
研究以双体船（相对成熟），三体船（趋近于成熟），而五体船较少。
多体船研究还处于起步阶段。
多体船理论探究由于多体船具有优越的浮性和稳性、耐波性、机动性和隐身性，能够大量装载，抗打击能力强，绿色环保、航速快捷等优势，近年来备受青睐。
无论是民用的游艇、轮渡还是军用的护卫舰、甚至航母都在向多体船方向靠拢。
我校以及上海交通大学、哈尔滨工程大学等多所国内顶尖的船舶学科都在致力于多体船的研究。
值得一提的是，海军工程大学也在此方向上有所建树，可见多体船的发展在海军现代化过程中起到了至关重要的作用。
多体船未来趋势多体船未来趋势：1、军用领域：以追求高性能为主包括：多体气垫船、多体登陆艇、多体护卫舰等高航速、高稳性、抗打击能力强，反侦察能力强的军用舰船多体船未来趋势2、民用领域：分为两种一种是定位高端消费阶层的高性能游艇；另一种是以定位为运输型船舶的客轮，如大连到威海烟台的200Km 航线如果使用高速多体船的可将原来的7小时左右的航程减少到4-5个小时以内随着船舶行业的发展高技术、高附加值船型将成为船舶行业的主流。
而我国的船舶工业也将面临着由劳动密集型向知识技术密集型产业转型的的挑战。
无论是功能型船舶（如LNG 、FPSO ）还是向多体船这种概念型船舶都将成为未来我国船舶业发展的趋势而从另一方面来看我国多体船起步晚，发展虽快但创新性成果相对较少。
希望本次汇报能够激起更多同学关于多体船研究的兴趣，在该领域有所建树，延续大工船舶的辉煌，为大工船舶人争光。
多体船的未来趋势谢谢观看！祝大家新年快乐！。