船舶 ›› 2026, Vol. 37 ›› Issue (03): 60-68.DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2025.072
CHEN Junfeng1, NI Shifeng1, LIU Yongtao2*
摘要: 船舶沿岸航行时,易与岸滩碰撞导致搁浅事故。研究船舶搁浅过程,涉及波浪-船舶、波浪-岸滩、船舶-岸滩的相互作用,其中船舶与岸滩的接触作用是表征船舶搁浅动力学特性的关键。该文基于光滑粒子水动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法求解波浪运动、波浪-船舶与波浪-岸滩相互作用,基于离散单元法(discrete element method,DEM)求解船舶-岸滩相互作用,建立了可用于研究船舶搁浅问题的SPH-DEM耦合方法。针对斜度为1:10的典型缓坡岸滩与3种波浪周期,计算分析了船舶纵摇、纵荡、垂荡运动响应,以及船舶-岸滩接触力。研究结果表明:在较短波浪周期条件下,船舶保持搁浅状态,其运动响应受岸滩边界限制,幅值均较小;在较长波浪周期条件下,船舶会脱离岸滩自由漂浮,运动响应幅值显著增大。搁浅时,船舶所受岸滩接触力的垂直分量远大于水平分量;搁浅初期阶段,在3种波浪周期工况下,船舶所受岸滩接触力垂直分量均达到极值,最大值可达船舶自重的65.52%;稳定阶段,在2种短波浪周期工况下,岸滩接触力垂直分量分别可达自重的32.84%与41.89%,而长波浪周期工况因船舶脱离搁浅,该值降为0。
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