波浪: 为平台主体主要的诱导载荷。有两种时间尺度:
➢ 数秒量级的快速波动，产生瞬态载荷，其典型周期为5-25s。不 同频率波的叠加形成低频慢漂和高频振荡。
➢ 小时量级的缓慢变化，改变波浪的有义波高与特征周期。
风: 不仅诱发波浪，对平台主体也产生影响。有两种时间尺度:
➢ 小时量级的缓慢变化，改变海面风区的统计特征; ➢ 数秒至数分钟量级的快速变化，改变风区风速，其典型周期为
纯稳性损失（loss of pure stability) 参数共振（parametric resonance) 急转横甩（broaching-toin following seas
broaching
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1s-几分钟。
流:为平台尤其是附属的细长结构的诱导载荷。
➢ 流速随时间的变化比较缓慢。流速的典型周期为小时量级。
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14
概述
Summarizings
海洋结构物设计对运动与受力的考虑
各式海洋结构物对运动与受力的要求侧重不同：
11
概述
Summarizings
A typical example of broaching behaviour
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12
概述
Summarizings
进一步的研究表明：船舶迎浪航行也有可能发生：
非线性大幅横摇或横倾
（ large amplitude rolling or heeling in head waves)
大开口集装箱船在迎浪中的非线性横摇依然是研究热点问题
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13
概述
Summarizings
海洋环境载荷——风、浪、流
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首底砰击
甲板淹湿
6
概述
Summarizings
摇荡运动与耐波性事件: 对作战与作业使用性产生不利影响
航母甲板起降处的垂向速度、加速度对舰载机起降不利
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7
概述
Summarizings
①
②
③
④
舰载机起飞事故
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8
概述
Summarizings
船舶耐波性： 船舶抵御风浪的综合能力；船舶总体性能之一。 摇荡运动：
影响航行安全、 增加航行阻力，影响航行速度——增阻、失速；
衍生运动：
人员晕船、降低工作效率； 影响使用作业及其效率；
飞溅与冲击：损毁船体结构；
甲板上浪：损毁甲板结构、舱室进水使船体倾覆；
首底砰击：损毁船体结构；影响首底声纳；
螺旋桨出水：影响航速、损害主机系统——飞车；
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3
概述
Summarizings
船舶在波浪上的摇荡运动
船舶在波浪上航行时，产生直观的摇荡运动（ie. 6-DOF Motion）：
—纵荡 (surge)
线位移 —横荡 (sway)
—垂荡 (heave)
—横摇 (roll)
9
概述
Summarizings
船舶在波浪上航行时的异常运动现象
哪个浪向上的航行更安全？
✓ 迎浪航行？ ✓ 首斜浪航行？ ✓ 横浪航行？ ✓ 尾斜浪航行？ ✓ 随浪航行？
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10
概述
Summarizings
航海实践表明：随浪航行易于发生：
角位移 —纵摇 (pitch)
—首摇 (yaw)
沿坐标轴的线位移 绕坐标轴的角位移
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4
概述
Summarizings
剧烈的摇荡运动影响： 航行安全性、作业使用性、人员适居性、
显著的纵摇与升沉
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2
概述
Summarizings
风浪作用下的船舶
摇荡运动（oscillating motion）; 摇荡运动之动态效应： 速度、加速度、晕船； 增阻（increase of resistance）与失速（speed loss）； 飞溅（spray）、甲板上浪（Green Water）; 首底砰击（Slamming）； 舱液晃荡（sloshing）；等。
剧烈的横摇运动
5
概述
Summarizings
船舶摇荡运动衍生： 以下常见的耐波性事件（动态效应）：
—甲板上浪 (green water)、淹湿（submergence) —首底砰击（slam)、 —螺旋桨出水（propeller emergence）
—加速度（ acceleration ）
甲板上浪
垂荡：钻探作业平台一般要求小于4m。需运动补偿提高作业效率。 横摇：起重船、需操作加工设备的浮式平台。 纵摇：需操作加工设备的浮式平台。 风、浪、流漂移力和风、浪漂移运动：
系泊平台（锚链破断）; 立管平台（立管系统挠性）; DP系统、拖曳系统（平均和缓变波漂力）。等
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CH 1
绪论
Introduction to Ship Seakeeping
船舶工程学院 丁 勇 教授
2010年3月
§1.1 概述
Summarizings
Oscillating Motion of Full Scale Ships in Seas