[分析小品]封闭港口内的船舶运动

一艘船位于港口内，四周被堤坝围拢，港口具有一个坞门，所要计算的内容为：堤坝消波能力、规则波作用下该船的运动情况、堤坝前波浪升高情况。这个问题可以说是我从业以来遇到的最复杂的水动力分析问题，主要难点有：

1）整个分析涉及到浅水条件下四个体的复杂水动力分析，计算结果是否满足要求不能确定；

2）四个体中有三个体为堤岸，固定不动，一个体为船舶，自由漂浮。分析中对固定体需要考虑绕射作用，忽略辐射波；

3）对于堤岸消波作用需要进行独立分析。

一、基本数据

船长140m，吃水6.2m，其在港中位置如图所示。波浪入射角度如图所示，覆盖0~180度的范围。

二、分析方法和流程

分析方法和流程：

1）对堤坝消波能力进行分析，确定合理的堤坝倾斜角度；

2）通过经典ANSYS建立模型，分别转换为WAMIT模型格式；

3）编制计算文件，对固定体设定不计算辐射势；

4）调整船的位置，进行水动力计算；

5）使用AQWA软件进行计算，将二者计算结果与文献计算结果进行对比。

三、分析结果

计算结果同文献对比可以发现，WAMIT计算的结果还是比较准的，AQWA计算结果在响应幅值上相差很大，这也符合我对AQWA多体分析能力的预期---在处理复杂水动力问题时，AQWA的计算精度有限。

自由漂浮状态纵荡RAO

港内运动纵荡RAO

参考文献纵荡计算结果

 AQWA计算结果

题外话

这个分析最终结果与文献分析结果接近，但具体精度不是很好讲。从计算结果来看，入射波指向堤坝时，港内波浪情况非常复杂，船的运动响应并没有一定的规律性。WAMIT能给出合理的结果是比较出乎我的意料的，从这个角度上来说，WAMIT不愧为水动力计算软件的NO.1。