船舶耐波性是指船舶在规定的海洋环境条件下能够完成任务的能力，包括船舶在风浪中的摇荡运动、风浪阻力和失速以及船舶在风浪中受到的弯矩、甲板淹湿、螺旋桨出水、船首砰击和颤振等。船舶耐波性应该与船舶快速性、稳性、抗沉性、推进和操纵等性能一样，从船舶初步设计阶段开始，就直接参与主尺度及船型系数等基本要素的确定，使船舶设计成为真正意义上的“一体化动态”设计。但到目前为止，船舶耐波性设计往往在绝大多数的船舶，特别是大型运输船队的初步设计阶段仍然处于非常薄弱、滞后的次要地位。
现代船舶耐波性研究始于20世纪50年代。随着船舶耐波性理论研究和计算方法的不断成熟以及计算机技术的飞速发展，现在CAD和CFD（计算流体动力学）等计算机辅助船舶耐波性设计手段已经开始应用于船舶初步设计阶段，而且还在继续发展之中。由澳大利亚Formation Design Systems公司开发成功的MAXSURF船舶设计软件系列中的SEAKEEPER模块就是目前在这一领域胜人一筹的综合性船舶耐波性设计软件。
与船舶静深水阻力性能研究不同，由于船舶耐波性是一个受海洋环境条件、船舶任务、船舶响应以及耐波性衡准等诸多因素影响的综合性指标，如果在船舶设计的初步阶段就用水池实验的方法来研究它，可能做了大量的模型实验最后也未必能对实际应用有准确的指导意义；单纯应用有关船舶主尺度、船型系数以及型线特征和干舷高度等方面的耐波性经验设计原则也不能在全面考虑船舶各项设计任务的前提下进行综合优化，所以这些经验原则也只能作为大致的设计参考。这样应用SEAKEEPER计算机辅助、数学模型模拟船舶耐波性设计相对而言就比较经济可靠；设计者可以先用SEAKEEPER软件在船舶初步设计阶段以船舶耐波性设计衡准为目标，对大量的船型变量进行筛选和优化，再在后续的水池实验阶段将研究范围集中到对船舶耐波性设计影响最大的一到两个参数上，以得到后续更高的耐波性设计精度。
以上述船舶初步设计阶段耐波性设计思想为指导，SEAKEEPER船舶耐波性设计软件运用标准的Strip薄片理论，可对各种船舶在各种规定航线、海况和载况下的典型摇荡运动响应进行科学的预报。应用SEAKEEPER软件的这些计算结果，设计者就可在船舶后续的详细设计和生产设计阶段对船舶诸多方面的性能进行耐波性船型的优化设计。
一般来讲，航速高、重量轻的单体排水型船舶在风浪中容易产生较大的相对运动和加速度，耐波性较差。随着目前船舶航速的提高，特别是世界特种高速船以及装备更为精良的小型军用舰艇数量的增多，船东及海军正将对船舶性能要求的重点从静水航速和续航力等转向船舶的耐波性。国际海事组织也正在制订科学合理的耐波性设计标准，进而取代有关高速船的HSC船级符号。越来越多的船东也在船舶技术规格书和船舶建造合同中明确提出了船舶耐波性的设计指标。如瑞典STENA公司投入大量资金开发成功、获得了3项设计专利、耐波性超群的STENA HSS 1500型高速客船。
可以预见，未来SEAKEEPER计算机辅助船舶耐波性设计软件大有可为。
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发表于 2006-8-18 23:24
