[科普中国]-波浪弯矩曲线

波浪弯矩曲线，即船体梁的波浪附加弯矩的曲线。

波浪附加弯矩完全是由波浪产生的附加浮力（相对于静水状态的浮力增量）引起的，简称波浪弯矩。

应该注意的是，静水浮力主要取决于船体浸入水中部分的形状，是一个确定性的静态量，可由静水平衡计算求得；而波浪附加浮力则主要是动态的、随机的，其计算相当复杂。1

定义波浪弯矩曲线指船体梁的波浪附加弯矩的曲线。

波浪附加弯矩完全是由波浪产生的附加浮力（相对于静水状态的浮力增量）引起的，简称波浪弯矩。

波浪产生的附加浮力是随机的、动态的，其计算十分复杂。

传统的方法，都是将船舶静置于标准波浪上求取波浪附加浮力的，即假想船舶以波速在波浪的传播方向上航行，此时船与波的相对速度为零。这样，求得的波浪附加浮力是静态的，其对应的波浪附加弯矩称为静波浪弯矩。

当所有船舶都在同一计算原理的基础上进行比较时．该方法在一定范围内仍然是适用的，即对动波浪弯矩仍可在形式上保留静置计算法。

综上所述，通常按如下步骤计算船体梁所受到的弯矩：

①计算重量分布曲线p(x)；

②计算静水浮力曲线bs(x)；

③计算静水载荷曲线qs(x)：

④计算静水弯矩：

⑤计算静波浪弯矩：

⑥计算总纵弯矩：

其中，Ns(x)和Nw(x)分别指静水剪力和静波浪剪力。1

计算船舶由静水进入波浪时，重量曲线p(x)并未改变，但水线面发生了变化，从而导致浮力的重新分布。波浪下浮力曲线相对静水状态的浮力增量是引起静波浪弯矩的载荷。由此可知，静波浪弯矩与船型、波浪要素以及船舶与波浪的相对位置有关。

传统算法归纳如下：

①将船舶静置于波浪上，即假想船舶以波速在波浪的传播方向上航行，船舶与波浪处于相对静止状态；

②以二维坦谷波作为标准波形，计算波长等于船长（内河船舶斜置于一个波长上），计算波高按有关规范或强度标准选取；

③取波峰位于船中及波谷位于船中两种状态分别进行计算。

由于在确定计算波高时带有很大的主观性，故传统的船舶总纵强度计算带有假定性，因此计算过分精确也是没有意义的。1

坦谷波的绘制若以半径为R的圆盘（称为滚圆），沿直线AB滚动时，圆内一距圆心为r的定点P所描绘的轨迹，即为一坦谷波曲线。坦谷波曲线可按图1所示的方法绘制。将直线AB（即波长λ）及滚圆圆周各分为数量相同的n等分（通常为八等分），分别以各等分点为中心，顺次将滚圆逆时针旋转360°/n，记下P点的不同位置，连接各点的光滑曲线便为一坦谷波曲线。1

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学