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易流态货物舱内晃荡对舱段运动及稳性影响的数值研究

创新点摘要第5-6页
摘要第6-8页
ABSTRACT第8-10页
第1章 绪论第14-34页
    1.1 研究背景及意义第14-19页
    1.2 国内外研究现状第19-23页
    1.3 液舱内流体晃荡问题研究现状第23-28页
    1.4 液舱内流体晃荡和船舶运动耦合问题研究现状第28-31页
    1.5 本文主要工作第31-34页
第2章 粘性流体舱内晃荡问题的理论及数值计算第34-58页
    2.1 粘性流体舱内晃荡运动控制方程第34-36页
    2.2 控制方程的数值离散方法第36-39页
        2.2.1 空间离散格式第37-39页
        2.2.2 时间离散格式第39页
    2.3 不可压缩粘性流动的压力修正技术第39-46页
        2.3.1 压力修正理论第40-41页
        2.3.2 SIMPLE/SIMPLEC算法第41-43页
        2.3.3 PISO算法第43-46页
    2.4 粘性流体晃荡问题定解条件第46-47页
    2.5 基于两相流模型的自由面捕捉方法第47-48页
    2.6 UDF理论及动网格技术第48-51页
        2.6.1 UDF理论第48-50页
        2.6.2 动网格技术第50-51页
    2.7 二维及三维水舱晃荡问题的数值求解第51-57页
        2.7.1 横摇运动激励下的二维水舱晃荡第51-54页
        2.7.2 横摇运动激励下的三维水舱晃荡第54-57页
    2.8 本章小结第57-58页
第3章 流态化货物舱内晃荡问题的数值计算与分析第58-89页
    3.1 流态化货物应力-应变本构方程第58-61页
    3.2 流态化货物舱内受迫横摇运动时的晃荡问题第61-68页
        3.2.1 货舱模型及参数设置第61-65页
        3.2.2 流态化货物舱内晃荡对货舱整体作用力矩的计算及验证第65-68页
    3.3 具有不同含水量的流态化货物舱内受迫运动晃荡问题第68-73页
        3.3.1 不同含水量的流态化货物对货舱整体作用力矩的计算对比第68-71页
        3.3.2 不同含水量的流态化货物舱内晃荡自由面运动对比第71-73页
    3.4 装设纵隔板的流态化货物舱内受迫运动晃荡问题第73-84页
        3.4.1 装设纵隔板的流态化货物对货舱整体作用力矩的计算对比第73-77页
        3.4.2 装设纵隔板的流态化货物舱内晃荡自由面运动对比第77-84页
    3.5 流态化货物舱内受迫运动晃荡问题参数研究第84-88页
        3.5.1 外部激励频率对流态化货物舱内晃荡整体作用力矩的影响研究第84-86页
        3.5.2 外部激励幅值对流态化货物舱内晃荡整体作用力矩的影响研究第86-87页
        3.5.3 深宽比对流态化货物舱内晃荡整体作用力矩的影响研究第87-88页
    3.6 本章小结第88-89页
第4章 船舶或浮式结构物稳性研究时域仿真模型第89-109页
    4.1 船舶或浮式结构物在波浪中的运动方程及流场速度势第89-92页
        4.1.1 坐标系的选取及速度势的分解第89-90页
        4.1.2 船舶或浮式结构物在波浪中运动方程的建立第90-92页
    4.2 速度势的定解条件及求解第92-99页
        4.2.1 浮体在波浪中运动问题有关的边界条件第92-95页
        4.2.2 边界积分方程的建立第95-98页
        4.2.3 边界积分方程的离散及求解第98-99页
    4.3 船舶或浮式结构物所受流体作用力第99-102页
        4.3.1 复原力第99-100页
        4.3.2 辐射力第100页
        4.3.3 波浪扰动力第100-101页
        4.3.4 横摇阻尼力第101-102页
    4.4 间接时域方法第102-104页
    4.5 简化的物面非线性方法第104-108页
    4.6 本章小结第108-109页
第5章 基于间接时域法的流态化货物和舱段间耦合运动数值研究第109-134页
    5.1 流体货物和浮体间耦合运动数值模型的建立第109-111页
    5.2 规则波中矩形水箱横向耦合运动数值研究第111-119页
        5.2.1 浮箱尺寸及计算参数第111-113页
        5.2.2 矩形浮箱在规则波作用下横荡水动力系数及幅值响应曲线第113-116页
        5.2.3 矩形浮箱在规则波中的横向耦合运动计算结果第116-119页
    5.3 规则波激励下流态化货物和舱段间横摇耦合运动研究第119-133页
        5.3.1 舱段模型尺寸及计算参数第119-120页
        5.3.2 舱段在规则波作用下横摇水动力系数及幅值响应曲线第120-124页
        5.3.3 流态化货物对舱段横摇耦合运动的影响分析第124-133页
    5.4 本章小结第133-134页
第6章 装载流态化货物的舱段稳性研究时域计算第134-158页
    6.1 船舶或浮式结构物稳性问题研究第134-143页
        6.1.1 船舶或浮式结构物稳性研究方法分析第134-135页
        6.1.2 基于Melnikov函数的船舶稳性问题研究第135-143页
    6.2 流态化货物和舱段间耦合运动简化物面非线性时域仿真模型的建立第143-145页
    6.3 流态化货物在货舱内的横倾数值试验第145-150页
    6.4 装载流态化货物舱段的稳性研究时域仿真计算第150-157页
        6.4.1 规则波中流态化货物对舱段横摇运动的影响第150-154页
        6.4.2 装载流态化货物舱段大幅值横摇运动及倾覆过程计算第154-157页
    6.5 本章小结第157-158页
第7章 总结与展望第158-161页
    7.1 总结第158-160页
    7.2 展望第160-161页
参考文献第161-170页
攻读学位期间公开发表论文第170-171页
致谢第171-172页
作者简介第172页

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