大风浪中的船舶操纵•船舶在波浪中的运动•船舶摇摆幅度及影响因素•纵向受浪的危害•大风浪及避台操纵方法大风浪中的船舶操纵•船舶在波浪中的运动–波浪概述•波浪是水质点在外力作用下所形成的波动运动。•在深水中波浪的水质点以一定的速度作轨圆运动，其波形以某一速度传播出去，而水质点本身并不随波形移动。大风浪中的船舶操纵•波浪概述–波浪要素•波峰(crest)；•波谷(trough)；•振幅(amplitude)；•波高(height)；•波长(wavelength)；•波陡(wavesteepness)大风浪中的船舶操纵•波浪概述–波浪要素•波浪周期(waveperiod)•波速(wavepropagationspeed)–相速度：等相位面或波峰(或波谷)在单位时间内的水平位移。我们平时所说的“波速”指的就是“相速度”。–群速度：即群波传播能量的速度。其振幅最大部分的运动速度称为群波的群速度。约为相速度(波速)的一半。大风浪中的船舶操纵•波浪概述–波浪要素的简单估算•规则波(regularwaves)•根据波浪余摆线理论，波浪可用正弦或余弦波表示，根据势流理论可得)s(80.0g2T)s/m(25.12gVww大风浪中的船舶操纵•波浪概述–不规则波(irregularwaves)–海上波浪实际上是不规则的，它们是由各种不同波长、波高和陡度的波组成的。经观测统计表明，其中有1/10波的波高是平均波高的2倍，称之为最大波高(hw/10）；有1/3波的波高是平均波高的1.6倍，称之为三一平均波高或有义波高(hw/3）。人们在海上目测的波高很接近有义波高。–大洋中最容易产生的波浪的波长是80～140m，波周期为7～10s。最陡的波的倾斜度为1/10。一般为1/30～1/40。大风浪中的船舶操纵•波浪概述–波浪的分类及其特点•风浪及涌浪•海洋中的波浪主要为风浪。风浪的周期约数秒至数十秒，波长由几米至数百米，波高可达数米至十几米，风区内的波称为波浪(wave)，其波周期小于10s；离开风区的波称为涌浪(swell)，其波周期一般大于10s。涌浪较平滑但周期、波长较长。大风浪中的船舶操纵•波浪概述–浅水区的波形变化•水质点的运动轨迹将由圆形变为椭圆。•波速降低。•波浪的周期不变，波长变短，波高增大。•波峰向前卷起，同时在行进中破碎。大风浪中的船舶操纵•波浪概述–波浪破碎(Breakers)•当波浪由深海传播至浅海时由于水深变浅波速变慢，而波长变短波高增高，因此波形锐度逐渐增大。在近岸附近波形达到稳定界限或波峰水分子流速等于波速时，波型向前倾倒而成为碎波(Breaker,Breakingwave)，波陡H/λ＝1/7时，开始发生碎波。大风浪中的船舶操纵•波浪概述–波浪的折射与干扰•合成波，波速变小，波高增加，俗称为三角浪。•波高作周期性变化的群波3个或5个大浪随后又出现几个小浪。大风浪中的船舶操纵•波浪概述–灾害性海浪•对船舶可能引起灾害的海浪称为“灾害性海浪”。•海浪对船舶安全的影响程度与船舶大小、耐波性等因素有关，关于灾害性海浪在国际上至今仍没有一个明确的定义。•灾害性海浪的定义只能根据影响船舶航行安全的因素分别给出相应级别的定义。大风浪中的船舶操纵•船在波浪中的运动–三个平动：•x轴：u,surging（前进）•y轴：v,swaying（横移）•z轴：w,heaving（升沉）–三个转动：•x轴：p,rolling（横摇）•y轴：q,swaying（纵摇）•z轴：r,yawing（首摇）xeyexszsysuUvze大风浪中的船舶操纵•船在波浪中的运动–波浪遭遇周期大风浪中的船舶操纵•船在波浪中的运动–波浪遭遇周期•波浪相对于船舶的传播速度•波浪视周期，简称为“遭遇周期(encounterwaveperiod)”大风浪中的船舶操纵•船在波浪中的运动–波向角大风浪中的船舶操纵•船在波浪中的运动–波向角及船舶摇摆程度•顶浪，“迎浪”，遭遇频率比波浪频率高，纵摇摆幅大，横摇摆幅小；•偏顶浪，纵摇摆幅比顶浪时要小，但横摇摆幅比顶浪时大；•横浪，纵摇摆幅较小，横摇摆较大；•偏顺浪，纵摇摆幅比横浪时要大，横摇摆幅比横浪时要小；•顺浪，其遭遇频率比偏顺浪时要低，纵摇摆幅大，横摇摆幅小。大风浪中的船舶操纵•船在波浪中的运动–谐摇运动•船舶本身具有的摇摆性能称为自由摇摆性能，如船舶横摇周期、纵摇周期以及垂荡周期等都是船舶固有的摇摆...
