波浪对船舶运动的影响：时延函数

采用时域方法计算船体运动，时延函数的计算尤为重要。时延函数可以采用时域水动力方法获得，即

也可以采用频域的阻尼系数进行由傅里叶逆变换得到，即

根据式（10.158）确定船舶运动时延函数K jk（t），理论上讲必须知道所有频率下的阻尼系数。可一般来说，在实际问题处理时没有足够频率的阻尼系数，那么采用傅里叶逆变换时其时延函数的精度就有不确定性，如缺少高频段的阻尼，则需要知道高频阻尼系数特性，Bao和Kinoshita［208］对此做了比较详细的研究，Newman通过研究给出了当ω→∞时阻尼系数的表达式：

式中，R（ω）为无穷远处行波系数。(www.xing528.com)

文献［97］根据以上两种方法基于三维理论分别进行了计算。图10.4和图10.5中DTM为直接时域法（direct time-domain method），FTTM为频时域转换法（frequency to timedomain transformation method），并增加了阻尼系数高频段曲线以提高计算精度。研究中针对无航速和有航速情况下的Wigley型船以及圆柱形的平台进行了数值计算，并将两种方法所得结果做了相互转化，并分别进行了对比。结果表明频时域转换法所得结果与直接时域法吻合良好，证明了频域和时域相互转换的有效性。

图10.4　不同Fr时Wigley型船的时延函数

图10.5　S175船时延函数（Fr=0.275）

数值结果表明直接时域法和间接时域法都是行之有效的，采用间接时域法计算精度上基本没有损失，且计算时间上具有较大的优势，处理工程问题更加高效和实用。