波浪周期对小型船舶动力响应的影响研究

船舶安全系靠泊并高效地进行装卸作业是港口设计和运营中的重要问题,系泊船舶对波浪周期非常敏感,小吨位船舶对应的固有周期偏小,与波浪周期更易接近,系泊船舶产生大幅剧烈运动的可能性更大,进而影响装卸效率.因此,在港口设计和运营管理中,针对波浪周期对小型系泊船舶运动的影响开展系统研究是非常必要的.本文基于频域势流理论分析小型驳船的水动力荷载,同时,基于时频转换理论,建立系泊船舶与护舷、系泊缆绳组成的非线性耦合系统的动力学方程.针对不同浪向角、波浪周期对该系统进行模拟分析,讨论六自由度运动量随周期、浪向的变化规律和频率特性,并基于小波分析研究船舶运动频率特性随时间变化的规律.研究结果表明,较长波浪周期下,船舶纵荡和横摇运动具有多频运动特性,除波浪强迫激励运动外,还存在自身的固有运动频率成分.