两船波浪中并靠补给相对运动模型试验探究.pdfVIP

第4l卷第5期 船海工程 V01．41No．5 2012年10月 SHIP＆0CEANENGINEERING 0ct．2012 DoI：10．3963／j．issn．1671-7953．2012．05．007 两船波浪中并靠补给相对运动模型试验研究 施平安1…，何立居3，叶家玮卜 摘要：为了设计和实现一种辅助舰船并靠补给的波浪补偿辅助系泊系统，采用接触式测量方法对波浪 中并靠两船的相对运动特性进行了模型试验。在4种不同有义波高情况下，对并靠两船在不同的浪向和波浪 周期下三个方向的相对运动幅值特性进行试验研究，得出波浪中并靠两船的相对运动特性。 关键词：模型试验；并靠补给；相对运动；波浪 中图分类号：u661．1 文献标志码：A 文章编号：167l-7953(2012)05JD026JD5 军用或民用舰船在远离大陆的海上实施集装 消除90％的反射波。 箱等较重物资或弹药等高危物品的补给时，在很 1．1模型试验坐标系与相似准则的选定 多情况下需要并靠(靠绑)补给。由于受到风浪 为了正确描述两船在波浪中并靠时的相对运 流的影响以及两船间的水动力干扰会产生六自由 动，定义右旋平移坐标系Di一置K互(f_口，6)：坐 度的摇荡运动，使补给船与接收舰产生相对运动， 标原点0位于船舶的重心，x轴平行船体基线指 使下放中的货物与上升的船体发生碰撞，或已放 向船艏，z轴垂直船体水线面，该坐标不随船舶的 落到甲板上的货物由于船体的下沉出现再次悬空 摇荡而摇荡，z轴始终保持竖直向上。 的现象…，这将对并靠补给特别是弹药等危险品 确保模型和实船几何相似、运动相似和部分 补给造成严重威胁。因而，需要创新一种具有波 动力相似(模型和实船的傅汝德数Fr=∥√∥和 浪补偿功能的辅助舰船并靠补给的辅助系泊系 斯特劳哈数|sr=耽／￡相等)拉1。船模试验采用的 统，使并靠作业中两舰船的姿态受到一定约束。 缩尺比为A=25。 但由于并靠后的两舰船是大质量系统，使波浪补 根据上面确定的相似原则可知，原型船和模 偿系统存在运动响应滞后问题，因而需要对两舰 型之间的长度和波高比尺为A=25，周期、线速 船并靠后在波浪中的相对运动特性进行研究。本 度比尺为An5=5，频率比尺A加～=O．2，面积和 文采用船模水池试验的方法，在不模拟两船之间 单位长度比尺为A2=625，角度比尺为1，体积、 的连接物特性的情况下，对两船波浪中并靠作业 质量和力的比尺为A3=15625，惯性矩的比尺 的相对运动特性进行研究，为下一步设计研究波 为A5。 浪补偿辅助系泊系统做基础。 1．2两船并靠模型试验设置 1船模水池试验 试验采用的接收船和补给船的母型船和模型 的主要参数见表1。 模型试验在华南理工大学港口与航道实验室 表1两船的主要参数 中进行，港池长32m，宽18m，高1m，蓄水深度 为0．