船舶的耐波性是衡量船舶水动力性能的重要指标之一。在作业海况下，船舶在波浪中的摇摆运动会降低船员和乘客的舒适性以及船员的工作效率，对船上设备的正常工作造成影响。而恶劣海况下，波浪中大幅度的船舶摇荡运动会导致船舶发生船底和外飘砰击、甲板上浪砰击等极端载荷，会导致人们不能正常作业，影响船舶正常航行，同时还会造成船体结构破损、各类设备损坏，过大的运动幅度和甲板上浪载荷甚至会使船舶发生倾覆。在船舶设计阶段，如何准确的预报船舶的耐波性能是改善船舶在风浪中性能的前提和基础。当前在我国船舶设计领域，船舶耐波性评估主要采用欧美国家研制的软件，像Hydrostar，WASIM等，每年船舶设计公司都要向软件公司缴纳巨额的软件使用费。虽然我国国内各个大学和科研机构也开发了一些船舶耐波性分析软件，包括二维切片法、三维势流方法等，但在软件算法先进性和应用性投入不足，与国外有一定差距。为满足作业海况下船舶全浪向耐波性能评估需求，迫切需要研发拥有自主知识产权的耐波性评估软件。成果可应用于船舶与海洋装备耐波性模拟，可为缩短船舶与海洋装备耐波性试验的试验周期，加快研发进度。所开发的船舶耐波性势流预报软件，满足常规船耐波性设计优化需求，打破国外商业软件的技术垄断。所开发的船舶波浪增阻预报软件，将用于我国船舶设计中的波浪增阻评估，满足IMO法规对船舶波浪中阻力性能评估的需求。所开发的船舶上浪砰击载荷预报软件，用于我国船舶恶劣海况中大幅运动安全性评估，满足船舶设计部门对恶劣海况下船舶上浪砰击载荷结构安全评估的需求。适用于工程领域，用于船舶设计制造过程中的船舶耐波性验证，满足我国船舶设计优化和耐波性分析需求，该系统以三大主流船型为目标，基于势流和粘流理论开发船舶耐波性智能求解器，包含船舶常规耐波性预报、波浪增阻预报、大幅运动预报和横摇阻尼粘流预报等四大功能模块，是具有完全自主知识产权的数值水池耐波性数值计算软件。船舶波浪增阻虚拟试验系统和船舶摇荡运动虚拟试验系统在我国十余家船舶设计院所和船厂获得应用，用于开展了船舶节能减阻船型优化研究，船舶风浪中阻力性能评估，最小化推进工信部“二代完整稳性直接评估方法与实船操作指南研究”项目的研究等。特别是上海船研利用本项目开发的船舶波浪增阻虚拟试验系统，在新船型设计研发中用于了最小装机功率评估，安全返港主机功率估算，有力促进了新船设计订单的签订（ 63.5k散货船10条，65k散货船8条 , 400客豪华客船1条，2000客滚船1条）。该虚拟试验解决了新船型开发中的关键技术，取得了显著的经济和社会效益。

哈尔滨工程大学

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