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第一章 绪论1

1.1 概述1

1.1.1 船舶运动1

1.1.2 船舶操纵2

1.1.3 船舶摇荡3

1.2 附加质量和附加惯性矩6

第二章 船舶操纵8

2.1 船舶操纵的基本概念8

2.1.1 表征操纵运动的坐标系及主要参数8

2.1.2 船舶操纵运动的线性方程式10

2.1.3 航向稳定性15

2.1.4 转首性、跟从性和回转性17

2.2 操纵性衡准18

2.2.1 船舶回转圈18

2.2.2 操纵性特征曲线22

2.2.3 K、T指数23

2.2.4 转首指数P27

2.3 操纵性试验27

2.3.1 回转试验28

2.3.2 Z形操纵试验30

2.3.3 其它试验方法33

2.4 舵的设计34

2.4.1 舵的作用34

2.4.2 舵设计的基本思想34

2.4.3 舵的数目、形式与位置的选择35

2.4.4 舵参数的选择36

2.4.5 舵的水动力和舵机转矩的计算44

2.4.6 舵设计计算举例53

2.5 改善操纵性的措施55

2.5.1 船舶主尺度和形状对操纵性的影响55

2.5.2 特种操纵装置56

第三章 海浪与统计分析60

3.1 海浪60

3.1.1 概述60

3.1.2 余弦波61

3.1.3 风级和浪级63

3.2 不规则波的理论基础66

3.2.1 不规则波的基本概念66

3.2.2 随机过程67

3.2.3 随机过程的概率分布68

3.2.4 瑞利分布72

3.2.5 多年一遇的波浪预报75

3.3 谱分析的基本概念75

3.3.1 频域分析和时域分析75

3.3.2 谱密度函数76

3.3.3 风浪的谱密度公式81

3.4 线性系统的响应关系86

3.4.1 线性系统与线性变换86

3.4.2 频率响应法和脉冲响应法87

3.4.3 频率响应函数和频率转换90

3.4.4 船舶摇荡预报的一般程序91

3.4.5 设计极值预报93

第四章 船舶横摇96

4.1 由线性理论确定横摇频率响应函数96

4.1.1 船舶在波浪上的运动特点96

4.1.2 横摇的受力分析98

4.1.3 横摇微分方程的解及频率响应函数100

4.1.4 横摇的谐摇状态及临界状态103

4.2 由模型试验确定横摇频率响应函数106

4.2.1 横摇模型试验的相似关系107

4.2.2 规则波中横摇试验方法108

4.3 横摇水动力系数的确定108

4.3.1 横摇惯性矩108

4.3.2 横摇固有周期109

4.3.3 线性阻尼力矩系数113

4.3.4 非线性阻尼力矩系数115

4.3.5 由模型试验确定阻尼系数117

4.3.6 航速对无因次衰减系数的影响119

4.4 船舶横摇幅值的估算120

4.4.1 极限横摇幅值的确定120

4.4.2 横摇估算图谱123

4.5 横摇减摇装置128

4.5.1 减摇装置概述128

4.5.2 舭龙骨130

4.5.3 减摇鳍133

4.5.4 被动式减摇水舱134

第五章 船舶纵摇和垂荡140

5.1 不规则波中的纵摇和垂荡140

5.1.1 概述140

5.1.2 用模型试验确定频率响应函数143

5.1.3 谐摇状态与临界状态144

5.2 纵向运动性能的近似估算147

5.2.1 莫尔公式的适用范围147

5.2.2 莫尔回归公式148

5.3 耐波性的理论计算150

5.3.1 概述150

5.3.2 二元切片上的流体动力153

5.3.3 垂荡和纵摇的计算163

5.3.4 横荡、首摇和横摇的计算170

5.4 斜浪中的船舶摇荡172

5.4.1 斜浪中波浪扰动力周期172

5.4.2 遭遇浪向对扰动力幅值的影响173

第六章 耐波性设计考虑及实船试验175

6.1 纵向运动的设计参考175

6.1.1 船舶运动的标准差175

6.1.2 耐波性设计参考177

6.2 船舶主要尺度和形状对耐波性的影响179

6.2.1 船舶主尺度对耐波性的影响179

6.2.2 船舶形状对时波性的影响181

6.3 实船的耐波性试验182

6.3.1 静水中的横摇衰减试验182

6.3.2 风浪中的耐波性试验183

6.3.3 实船测试的谱分析187