Rankine source time domain method for nonlinear ship motions in steep oblique waves
Rankine source time domain method for nonlinear ship motions in steep oblique waves
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陡斜波中船舶非线性运动的朗肯源时域法
DOI：
10.1080/17445302.2018.1498568
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发表时间：
2018
影响因子：
2.1
通讯作者：
el Moctar
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Riesner;Chillcce;el Moctar
本文提出了一种计算波浪作用下船舶运动的弱非线性时域朗肯源边界元方法。辐射力是用卷积积分计算的，而弗劳德-克雷洛夫力和静水压力是从船舶相对于瞬时湿表面的位置得到的。非线性刚体运动方程与流动方程相耦合，使得在有限振幅(陡峭)波中也能进行可靠的预测。一个软弹簧系统防止了船的过度低频运动，但允许它以六个自由度移动。对一艘14000TEU集装箱船在不同陡度的斜浪中的两种不同航速下的数值计算结果，与现有的实验拖曳水舱测量结果和频域方法得到的可比船体运动进行了验证。波浪的陡度和航向对船舶运动的影响尤其令人感兴趣。
This article presents a weakly nonlinear time domain Rankine source boundary element method to calculate wave-induced ship motions. Radiation forces were calculated using convolution integrals, whereas Froude–Krylov and hydrostatic forces were obtained from ship positions relative to the instantaneously wetted surface. The nonlinear rigid body motion equations were coupled with the flow equations to enable reliable predictions also in finite amplitude (steep) waves. A system of soft springs prevented excessive low-frequency motions of the ship, but allowed it to move in six degrees of freedom. Numerical results of a 14,000TEU container ship at two different forward speeds in oblique waves of different steepness were validated against comparable ship motions obtained from available experimental towing tank measurements and a frequency domain method. The influence of wave steepness and wave heading on ship motions was of particular interest.
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