船舶与海洋工程试验研究
模型模拟与制作
上海交通大学
海洋工程国家重点试验室
2
误差不能超过1毫米。
3
海洋平台模型的制作
模型物理特性模拟
模型试验相似理论要求；
海洋平台物理特性的真实模拟和精确测试是实验结果正确与否的重要基础；
5模型物理特性约束条件
为
为模型质心三维坐标的目标
6
其中，Rxx, Ryy, Rzz分别为模型绕三个坐标轴的惯性半径目标值。
7
m
模型质量调节
质量调节完成后，在专用的船模调节架上进行船模重心位置和
刀口
10
●调节架转动部分的相关已知参数：
基准面至刀口转动轴的垂向高度Z O
调节架质量W 1
调节架重心垂向位置Z G1
调节架绕刀口转动轴的惯性半径l 1
●船模在调节架中间沿纵向方向放置。
重心和惯量调节装置----船模调节架
调节架转动部分的重量W 1、重心垂向位置Z G1、
绕刀口转动轴的惯性半
径l 1均需要在进行船模参
数调节之前进行测量，
并作为已知量处理。刀口形成的转动轴基准面
（船底基平面）O z 11
12
13通过纵向倾斜试验获得；
14
●根据分布质量的单摆振荡原理，惯性矩的定义和平行轴原理
15
16
17 18
19
●根据实际系泊锚链的尺寸（长度和直径）按缩尺比选用模型系泊链的长度和直径。
●对于锚链和钢丝绳，模型选用微型锚链和钢丝绳模拟●对于尼龙缆，模型选用软绳或微型钢丝绳模拟。
系泊缆自身外形的几何相似
20
21
0510152025303540非线性弹性的模拟
系泊链
重块
微型钢丝绳
弹簧微型锚链
单位配重（铅丝）
立管的模拟与系泊缆的模拟类似。
立管的模拟
Steep-S configuration lazy wave configuration 24
带浮子的长立管（Riser）模型25
软刚臂系泊系统的制作与模拟
三分力仪
万向接头
软刚臂与
吊杆
转动机构
内含压载以调节重量、重心27
及电位器
张力腿模型：
靠垫模型
29
跨接软管模型
码头模型
31
长度l
4 32
重力加速度g
底部上表面到刀口距离z
1
2
W33
2
34
35）方法，即采用足够大的缩尺比λ，如1:200。
极小模型试验结果对比图
两个模型的缩尺比分别为1:55和1:170
37深水模型试验方法
38
混合模型试验方法
39
40
同等偏移条件下，水平截断因子：full
H truncated
L L
γ=●
导致水深截断系泊系统的水平回复力迅速增加。
●
水平回复力特性难以在所有方向与全水深保持一致。
等效系泊系统设计难点
42
F x [k N ]
-60
-40
-20
020
40
60
Surge [m]
T o p l o a d [k N ]
44
45谢谢！
