恶劣海况中船舶砰击颤振响应特性数值计算与试验研究

作者：张涵韬; 王一雯^*; 孔祥韶; 郑成; 吴卫国

来源：中国舰船研究, 2023, 1-13.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.03249

• 极端海况
• 砰击颤振响应
• CFD-FEM双向流固耦合方法

【目的】针对恶劣海况下船舶所受砰击颤振响应现象，探究船舶非线性波浪载荷与瞬态高幅值砰击载荷的耦合作用。【方法】采用CFD-FEM双向流固耦合方法对S175集装箱船进行数值仿真计算，并与试验结果及切片理论计算结果开展对比验证。采用分段变截面弹性龙骨梁模型开展船舶的砰击颤振特性模型试验研究，基于CFD-FEM的双向流固耦合方法开展船艏砰击载荷及高频非线性砰击颤振响应特性分析，并与模型试验结果进行对比验证。【结果】波浪砰击载荷对船艏颤振响应的影响不可忽视，六级海况下砰击颤振诱发的二阶高频成分分量占低频波浪弯矩的59.86%。【结论】基于CFD-FEM的双向流固耦合方法可准确地计算船艏砰击颤振响应。高海况下船舶所受到的非线性波浪载荷及结构动态响应易受船艏瞬态砰击载荷的影响，在船舶结构设计与安全评估中须考虑高频砰击颤振的情况。

• 单位
  武汉理工大学