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目录 1

第一章　海浪 1

1.1　平面进行波 1

1.2　不规则波及其能谱密度 4

1.2.1 波高的试验统计平均值 4

1.2.2 浪级 5

1.2.3　海浪表达式 6

1.2.4 波能谱密度（方差谱密度） 9

1.2.5　海浪谱公式 11

1.3 波幅（或波高）的统计平均值 20

1.3.1 波升直方图和高斯分布 20

1.3.2 波幅直方图和雷利分布 21

1.3.3　雷利分布和波幅统 23

计平均值 23

1.4 海浪预报 25

第二章　单自由度线性摇荡 28

2.1 船在静水中横摇 29

2.1.1　静水无阻横摇 29

2.1.2　静水有阻横摇 32

2.2　船在规则横浪中线性横摇 36

2.2.1 波浪的扰动力矩 37

2.2.2 强迫横摇运动 38

2.2.3 影响摇幅的主要因素 40

2.2.4 响应幅值算子（RAO） 42

2.3　船在规则斜浪中线性横摇 43

2.3.1 遭遇频率 43

2.3.2　扰动力矩幅 44

2.3.3　斜浪横摇近似解 45

2.4.1　横摇谱密度 47

2.4　船在不规则波中线性横摇 47

2.4.2　线性横摇预报 49

2.5　舰船在波浪中垂荡和纵摇 51

2.5.1 扰动力和力矩 51

2.5.2　船在规则波中（顶液）垂荡 53

2.5.3　船在规则波中（顶浪）纵摇 54

2.5.4　惯性力（矩）系数和阻尼系数的确定 56

2.6　垂荡和纵摇预报 60

第三章　非线性横摇 62

3.1　非线性阻尼-线性恢复力矩 63

3.1.1　非线性阻尼的等效线性化 63

3.1.2　等效线性化阻尼系数的确定 65

3.1.3 非线性横摇的线性化解 67

3.2.1 恢复力矩线性化 70

3.2　线性阻尼-非线性恢复力矩 70

3.2.2 固有频率曲线 71

3.2.3　幅频曲线 72

3.3　舰船在不规则波中非线性横摇 73

3.4　非线性横摇预报 77

第四章　减摇装置 78

4.1　舭龙骨 78

4.2　减摇鳍 79

4.2.1 减摇原理 80

4.2.2　控制系数 83

4.2.3　减摇效果 86

4.2.4 例 87

4.3　被动式减摇水舱 88

4.3.1　水舱减摇的基本原理 89

4.3.2 U形被动式减摇水舱 90

4.3.3　槽形减摇水舱 92

第五章　耐波性船模试验 93

5.1　基本试验设备 93

5.2　相似准则和船模准备 95

5.3　横摇阻尼系数和附加质量惯性矩的试验测定 98

5.3.1 自由横摇试验 98

5.3.2　激振横摇试验 101

5.4　波浪中垂荡和纵摇运动试验 103

5.4.1 垂荡和纵摇运动试验 103

5.4.2 阻力增值试验 105

5.4.3　池壁效应 106

5.5　尺度效应 107

第六章　垂荡和纵摇的耦合运动 108

6.1 规则波中垂荡和纵摇 108

6.2 影响规则波中垂荡和纵摇耦合运动的主要因素 116

6.3　预报垂荡和纵摇的耦合运动 119

第七章动　力效应 121

7.1 切片的垂向运动 121

7.1.1 切片的绝对垂向加速度 121

7.1.2 切片的垂向相对运动和相对速度 123

7.2 甲板上浪 124

7.3　首底砰击 126

7.4　增阻和失速 128

7.4.1 规则波中阻力增值 129

7.4.2 不规则波中阻力增值 130

7.4.3 失速或功率增加 132

第八章　耐波性在舰船设计论证中运用 133

8.1　耐波性标准 134

8.2　舰船设计参数和耐波性特征量 135

8.3　莫尔公式 136

8.4　限制航速图 139

8.5　轻型舰船的耐波性品级 141

8.6　优选船型 146

附录 149

附录一　平稳随机过程 149

A1.1 随机过程 149

A1.2　随机过程的数字特征 150

A1.2.1 随机过程的数学期望（均值） 150

A1.2.2 随机过程的方差 150

A1.2.3 随机过程的相关函数 151

A1.3　平稳随机过程 153

A1.3.1 定义和数字特征 154

A1.3.2 具有各态历经性的平稳随机过程 154

A1.3.3 相关函数的性质 157

A1.3.5 两平稳随机过程的互相关函数 158

A1.3.4 相关函数的近似计算 158

A1.4　平稳过程的谱密度 159

A1.4.1 富里埃变换 159

A1.4.2　平稳过程的谱密度函数 161

A1.4.3 方差谱密度的特性 164

A1.4.4 谱密度函数的近似计算 165

A1.5 线性系统对平稳过程的响应 165

A1.5.1 线性系统 166

A1.5.2 频率响应函数 167

A1.5.3 线性系统的输入和输出 168

A1.5.4 线性系统对随机输入的响应 169

附录二　横摇运动计算程序 173

附录三 简易纵向运动计算程序 178

参考文献 188