科技大学本科(附件)
摘 要摘 要LNG（Liquified?Natural?Gas）船是一种还在发展中的高技术船舶，是海上移动的巨大冰窟，是在零下163摄氏度的超低温下运输液化气的专用船舶。随着海洋工程技术的发展，LNG船的需求量将进一步提高。在全球石油资源日渐耗尽的背景下，LNG船具有庞大的潜在市场，世界各国造船厂均投入相当的人力物力积极研发LNG船相关技术，力求在未来的新兴市场中占有一席之地。本文第一章介绍LNG船和HydroSTAR软件的发展与现状，指明本文研究内容和方法。第二章为学习HydroSTAR这款软件的过程，翻译HydroSTAR软件说明书。第三章例举研究涉及到的基本计算公式。第四章讲述寻找合适的母型船网格，将其缩放至5000吨左右，使用HydroSTAR进行读取网格，得出船体三维模型，在此基础上查找相关波浪参数，模拟在有限水深和无限水深条件下，波浪对船体的作用，得到特征曲线。最后在结论中分析所得数据和图形，阐述对LNG船和波浪作用新的认识。关键词LNG船；HydroSTAR；三维模型；特征曲线
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 国内发展现状 1
1.2 LNG船研究现状 1
1.2.1 国内LNG船的局限性 2
1.3 本文的主要研究内容 2
研究方法和步骤 2
第二章 HydroSTAR软件简介 3
2.1 引言 3
2.2 HydroSTAR 基本构成 4
2.2.1 HydroSTAR AMG 4
2.2.2 HydroSTAR for Experts 4
2.2.3 HydroSTAR VSHIP 5
2.2.4 HydroSTAR操作手册 5
2.2.5 单位说明 9
2.2.6 网格读取 10
2.2.7 输入文件格式 10
2.2.8 简单形状物体网格生成 12
2.2.9 网格的可视化处理 16
2.2.10. 辐射绕射计算 17
2.2.11 输入文件 17
2.2 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 国内发展现状 1
1.2 LNG船研究现状 1
1.2.1 国内LNG船的局限性 2
1.3 本文的主要研究内容 2
研究方法和步骤 2
第二章 HydroSTAR软件简介 3
2.1 引言 3
2.2 HydroSTAR 基本构成 4
2.2.1 HydroSTAR AMG 4
2.2.2 HydroSTAR for Experts 4
2.2.3 HydroSTAR VSHIP 5
2.2.4 HydroSTAR操作手册 5
2.2.5 单位说明 9
2.2.6 网格读取 10
2.2.7 输入文件格式 10
2.2.8 简单形状物体网格生成 12
2.2.9 网格的可视化处理 16
2.2.10. 辐射绕射计算 17
2.2.11 输入文件 17
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.12 辐射绕射计算 19
2.2.13 牛顿第二定律适用于描述浮体的运动和运动方程的推导 20
第三章 势流与波浪分析基本原理 24
3.1 势流理论 24
3.1.1 控制方程和边界条件 24
3.1.2 格林函数 26
3.2波浪理论 30
3.2.1波浪力理论概述 30
3.2.2基本方程 30
3.2.3边界条件 31
3.3波浪载荷的计算 33
第四章 数值模拟结果及相应分析 34
4.1 缩放母型船 35
4.2 无限水深情况下数据处理 38
4.3 运动计算 41
4.4 1212米水深数据处理 53
4.4.1 对比无限水深 63
4.5 20米水深数据处理 63
结论 73
致谢 74
参考文献 75
第一章 绪论
1.1 研究背景
LNG船作为现代典型的“三高”（技术要求高，建造难度高，附加值高）型工业产品，一直是世界各国一流船厂和研究所关注的对象。而LNG船本身的发展远远落后于广袤的市场需求。在世界油气工业中，LNG的生产和贸易日渐活跃，成为公认的稀少绿色清洁能源。无论是欧美发达国家，还是亚洲的日，韩等国，都开始重视进口LNG并大规模新建LNG接收站。这样不但能促进能源供应多元化而且可以改善能源消费结构。在国际市场需求的刺激下，很多国际石油公司纷纷把LNG业务作为新的利润增长点。LNG很可能成为继石油之后新的被争夺的能源商品。
1.1.1 国内发展现状
我国是资源进口大国，庞大的人口基础，巨大的生活资源需求量，广袤的领土防御面积，军队的机械化进程，都需要相当数量的液化天然气。然而从可持续发展的角度，又不可能毫无计划的进行开采，进口天然气变成了国家发展重要的一环。随着“海上丝绸之路”等国家规划的施行，随着我国海军走向深蓝的进程不断加快，亚丁湾巡航的日常化，远洋的军演，国产航母进展顺利等等都将为我国远洋运输提供可靠的安全保障，LNG船的市场需求将稳定持续的增加。，我国LNG进口企业有四家，其中包括中国海洋石油总公司、中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团、东莞九丰。中海油为第一大进口LNG企业，2014年一月到九月进口LNG占总量的73%。按“中国LNG万站计划”，到2020年全国将建成10000个LNG加气站。
1.2 LNG船研究现状
国内：由于客观历史原因，中国的LNG船行业起步较晚，但随着国家整体实力不断提升，发展现状良好。急剧扩大的市场需求量成为LNG船行业不断发展的动力源泉，不断弥补起步晚的劣势。
国外：LNG船舶建造中心原本为欧美地区，目前正在转向亚洲。制造阶段主要集中在韩国和日本。这些国家起步早，理论先进，技术比较成熟，生产经验丰富，处于领先地位。相应的工程配套软件也很先进，如HydroSTAR是法国船级社（BV）开发的一款水动力计算软件，被世界范围内的研究机构和高校采用。 BV业务已经发展到Quality, Health and Safety, Environment, Certification System, International import, Social Responsibility Audit, Consumer Product Testing, Industrial Buildings and Infrastructure, Nuclear Safety 等多个领域均处于世界领先地位。
1.2.1 国内LNG船的局限性
LNG船制造业在中国起步晚时不争的事实，目前的上产量远远无法满足市场需要，国内造船技术基础薄弱，生产设计方面的经验也没有国外一流船厂丰富。掌握先进的造船软件的使用方法的技术人员很少，导致生产设计长期在根本上未能有所突破，缺少实质性创新成果。在信息技术不断融入工业的当代，国内急需多款像HydroSTAR这样被国际社会认可的先进软件。想要从根本上积淀信息化工业高新人才，任重而道远，需要政府和社会更强有力的投入。
1.3 本文的主要研究内容
本文所采取的理论为传统的波浪理论和势流理论。并基于HydroSTAR软件的应用，对船舶在波浪中运动问题进行运动分析，做的工作有：
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