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第１１卷第１期船舶力学Ｖｏ１．１１Ｎｏ．１

２００７年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｉｐＭｅｃｈａｎｉｃｓＦｅｂ．２０ｏ７

文章编号：１００７—７２９４（２００７）０１一ＯＯ４７一Ｏ８

具有淹水舱的舰船横摇运动建模探讨

浦金云，张纬康，陈晓洪，何其伟，纪刚

（海军工程大学船舶与动力学院，湖北武汉４３００３３）

摘要：舰船在风浪中横摇运动特性是影响舰船航行安全的主要因素，而当舰船山于碰撞、搁浅等意外事故造成船

体破损进水后，具有淹水舱的舰船在风浪中的横摇运动将变得更加复杂，更加危险，文章系统地分析了具有淹水

舱的舰船在波浪中横摇运动时船和舱内水的能量耦合作用，根据拉格朗日方程建立了儿有淹水舱的舰船横摇运

动两自由度微分方程，并在此基础，用Ｍｅｌｎｉｋｏｖ方法对某实船破损进水后的横摇运动进行了非线忡分析，验

证了所建模型的实用性，为进一，少分析破损进水舰船在风浪中的横摇运动特性提供了可行的数学模型。

关键词：舰船；淹水；横摇；数学模型。

中图分类号：Ｕ６６１．３文献标识码：Ａ

Ａｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｒｏｌｌｍｏｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆａｆｌｏｏｄｅｄｓｈｉｐｉｎｗａｖｅｓ

ＰＵＪｉｎ－ｙｕｎ，ＺＨＡＮＧＷｅｉ－ｋａｎｇ，ＣＨＥＮＸｉａｏ－ｈｏｎｇ，ＨＥＱｉ－ｗｅｉ，ＪＩＧａｎ

（ＳｈｉｐａｎｄｐｏｗｅｒＥｎｇ．Ｃｏｌｌｅｇｅ，ＮａｖａｌＵｎｉｖ．ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｈｉｐｒｏｌｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｉＳｍａｉｎｆａｃｔｏｒｔｏａｆｆｅｃｔｓｈｉｐｓａｉｌｓａｆｅｉｎｗｉｎｄａｎｄｗａｖｅｓ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｈｉｔｓ

ａｃｃｉｄｅｎｔａｎｄＳＯｏｎ，ｍａｋｉｎｇｓｈｉｐｄａｍａｇｅｄｉｎｔｏｔｈｅｗａｔｅｒｂｅｈｉｎｄ，ｔｈｅｒｏｌｌｍｏｔｉｏｎｏｆｓｈｉｐｗｉｔｈｔｈｅｆｌｏｏｄｅｄ

ｃａｂｉｎｉｎｔｈｅｗｉｎｄａｎｄｗａｖｅｓｗｉｌｌｂｅｃｏｍｅｔｈｅｍｏｒｅｃｏｍｐｌｉｃａｃｙａｎｄｄａｎｇｅｒｏｕｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｅｎｅｒｇｙ

ｃｏｕｐｌｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｈｉｐｗｉｔｈｔｈｅｆｌｏｏｄｅｄｃａｂｉｎａｎｄｔｈｅｗａｔｅｒｗｉｔｈｉｎｔｈｅｆｌｏｏｄｅｄｃａｂｉｎｗａｓａｎａｌｙｓｅｄ，ｔｈｅ

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ｒｏｌｌｍｏｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｆｌｏｏｄｅｄｓｈｉｐｉｎｗｉｎｄａｎｄｗａｖｅｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈｉｐ；ｆｌｏｏｄｅｄ；ｒｏｌｌ；ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓｍｏｄｅｌ

１引言

在统计的船舶航行倾覆事故中，由于破损进水导致船舶倾覆的事故为数不少，而这些船舶设计时

都具有足够的稳性（即使破损进水后），那么为什么会倾覆呢？其主要原因就是目前设计规范都是在船

舶流体静力学的基础上制定的，而实际舰船破损进水