本文以动力定位供应船为研究对象，基于CFD的方法计算系列供应船静水中的水动力导数，进而研究供应船几何参数与呆木几何参数对船体水动力导数的影响，最终回归水动力导数关于船型参数与呆木参数的估算公式。论文提供了一种快速求取供应船水动力导数的方法，也为供应船操纵性能预报以及呆木设计提供一定的参考。

考虑到问题的复杂性以及动力定位供应船工作时属于低速低频范围，本文忽略了自由表面兴波和船体浮态改变等因素对水动力导数的影响。论文工作主要分为三部分：第一，以75米动力定位供应船为母型船，用Maxsurf软件进行船型变换得到系列供应船，在FLUENT中数值模拟系列供应船的小振幅PMM试验，得到系列供应船的线性水动力导数，并分析船型参数与呆木参数对水动力导数的影响规律，再用偏最小二乘法回归供应船线性水动力导数关于船型参数与呆木参数的估算公式；第二，以75米动力定位供应船为研究对象，数值模拟大振幅PMM试验，得到对应的非线性水动力导数，并对比该船首摇运动时不同漂角对应的压力云图，分析供应船水动力从线性到非线性过渡时流场的变化情况；第三，以系列供应船为研究对象，根据系列供应船在大漂角斜航时的水动力，求取低速域水动力模型中对应的水动力系数，再根据系列供应船水动力系数的计算结果用偏最小二乘法回归出供应船低速域模型中的水动力系数关于船型参数与呆木参数估算公式。

[1] 吴宝山. 第七届船舶力学学术委员会操纵性学组工作总结报告[C]. 第七届船舶力学学术委员会全体会议论文集，2010.8: 51-61.

[2] 邹早建. 船舶操纵性研究进展[C]. 第六届船舶力学学术委员会全体会议专集，2006.8: 54-67.

[3] ITTC. The Manoeuvring Committee[C]. Proceedings of 25th ITTC-Volume I, 2008: 143-203.

[4] 邹早建. IMO船舶操纵性标准与操纵性预报研究[C]. 第八届全国海事技术研讨会论文集，2002.9:537-543.

[5] 张心光. 基于船舶操纵性试验分析的辨识建模研究[D]. 上海：上海交通大学，2012.

[6] J. P. Hooft, U. Nienhuis. The Prediction of the Ship's Manoeuvrability in the Design Stage[C]. SNAME Annual Meeting, 1994.11: 1-24.

[7] J. P. Hooft, Quadvlieg. Non-linear Hydrodynamic Hull Forces Derived from Segmented Model Tests[C]. MARSIM International Conference on marine simulation and ship manoeuvrability, 1996: 399-409.

[8] TAKUYA OHMORI, MASATAKA FUJINO, HIDEAKI MIYATA. A Study on Flow Field around Full Ship Forms in Maneuvering Motion[J]. Marine Science and Technology, 1998, 3(1): 22-29.

[9] TAKUYA OHMORI. Finite-Volume Simulation of Flows about a Ship in Maneuvering Motion[J]. Marine Science and Technology, 1998, 3(2): 82-93.

[10] B.Alessandrini, G.Delhommeau. Viscous Free Surface Flow Past a Ship in Drift and in Rotating Motion[C]. 22nd Symposium on Naval Hydrodynamics, 1998: 491-507.

[11] Tahara Y, Longo J, Stern F. Comparison of CFD and EFD for the Series 60 CB=0.6 in steady drift motion[J]. Marine Science and Technology, 2002, 7(1): 17–30.

[12] Serge Toxopeus. Calculation of hydrodynamic manoeuvring coefficients using viscous-flow calculations[C]. MARIN, 2006.10: 493-502.

[13] SERGE L. TOXOPEUS. Deriving Mathematical Manoeuvring Models for Bare Hull Ships Using Viscous-flow Calculations[C]. MARINE International Conference on Computational Methods in Marine Engineering, 2007.6: 141-144.

[14] S.R. Turnock, A.B. Phillips, M. Furlong. Urans Simulations of Static Drift and Dynamic Manouveres of the KVLCC2 Tanker[C]. Proceedings of Workshop on Verification and Validation of Ship Maneuvering Simulation Methods (SIMMAN2008), 2008.

[15] Antonio Pinto-Heredero, Tao Xing, Frederick Stern. URANS and DES Analysis for a Wigley Hull at Extreme Drift Angles[J]. Journal of Marine Science and Technology, 2010, 15(4): 295-315.

[16] SERGE TOXOPEUS. Viscous-Flow Calculations for KVLCC2 in Deep and Shallow Water[C], International Conference on Computational Methods in Marine Engineering, 2011: 1-18.

[17] Toxopeus S.L. Using CFD Calculations To Improve Predictions Of Ship Manoeuvres[J]. RINA Developments in Marine CFD, 2011.3, 13-25

[18] PAN Yu-cun, ZHANG Huai-xin, ZHOU Qi-dou. Numerical Prediction of Submarine Hydrodynamic Coefficients Using CFD Simulation[J]. Science Direct Journal of Hydrodynamics, 2012, 24(6): 840-847.

[19] Nobuaki Sakamoto, Pablo M. Carrica, Frederick Stern. URANS simulations of static and dynamic maneuvering for surface combatant: part 1. Verification and validation for forces, moment, and hydrodynamic derivatives[J]. Journal of Marine Science and Technology, 2012, 17(4): 422–445.

[20] P.M. Carrica, F. Ismail, M. Hyman, et al. Turn and Zigzag Maneuvers of a Surface Combatant Using a URANS Approach With Dynamic Overset Grids[J]. Journal of Marine Science and Technolog, 2013, 18(2): 166–181.

[21] 詹成胜，刘祖源，程细得. 潜艇水动力系数数值计算[J]. 船海工程，2008，37(3): 1-4.

[22] 李冬荔，杨亮，张洪雨等. 基于CFD方法的船舶操纵性能预报[J]. 武汉理工大学学报，2009，31(24): 120-123.

[23] 张赫，庞永杰，李晔. 基于FLUENT软件模拟平面运动机构试验[J]. 系统仿真学报，2010，22(3): 566-569.

[24] 李冬荔. 粘性流场中船舶操纵水动力导数计算[J]. 哈尔滨工程大学学报，2010，31(4): 421-427.

[25] 刘帅. 潜艇操纵运动水动力数值研究[D]. 上海：上海交通大学，2011.

[26] 石爱国，闻虎，李理等. 船舶浅水水动力导数的数值计算[J]. 中国航海，2011，34(3): 69-82.

[27] 邹早建，杨勇，张晨曦. 深浅水中KVLCC船体横荡运动水动力数值计算[J]. 水动力学研究与进展，2011，26(1): 85-92.

[28] 杨勇，邹早建，楼鹏宇. 小振幅平面运动机构试验粘性流场数值模拟[C]. 第二十三届全国水动力学研讨会第十届全国水动力学学术会议文集，2011: 190-195.

[29] 杨勇. 非定常操纵运动船体水动力数值计算[D]. 上海：上海交通大学，2011.

[30] 邢磊. 三体船水动力导数及操纵性能预报研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工程大学，2012.

[31] 刘山. 基于CFD技术数值模拟平面运动机构试验[D]. 武汉：武汉理工大学，2012.

[32] 吴德铭，郜冶. 实用计算流体力学基础[M]. 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2006.

[33] 闫超. 计算流体力学方法及应用[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2006.

[34] 王福军. 计算流体动力学分析[M]. 北京：清华大学出版社，2004.

[35] 贾欣乐，杨盐生. 船舶运动数学模型-机理建模与辨识建模[M]. 大连：大连海事大学出版社，1999.

[36] 李同山. 全回转式拖轮非线性建模与仿真[D]. 大连：大连海事大学，2007.

[37] 王仲儒. 考虑航速影响的船舶运动建模与航向控制仿真[D]. 大连：大连海事大学，2009.

[38] 张言才. 75m海洋平台供应船设计[J]. 江苏船舶，2005，22(1): 1-4.

[39] 邹早建. 船舶操纵性数值船池开发与应用[C]. 2005年中国船舶工业发展论坛论文集，2005: 258-266.

[40] 梁霄，李巍. 船舶操纵性与耐波性[M]. 大连：大连海事大学出版社，2012.

[41] 田喜民，邹早建，王化明. KVLCC2船模斜航运动粘性流场及水动力数值计算[J]. 船舶力学，2010，14(8): 834-840.

[42] 楼彭宇. 限制水域中纯横荡运动船体水动力数值计算[D]. 上海：上海交通大学，2012.

[43] 姜哲，石珣，王磊. 动力定位船舶水动力参数数值试验研究[J]. 实验室研究与探索，2005，24(12): 14-17.

[44] Marc Vantorre. Captive Manoeuvring Tests with Ship Models: A Review of Actual Practice, Based on the 22nd ITTC Manoeuvring Committee Questionnaire: 421-437.

[45] 王惠文. 偏最小二乘回归方法及其应用[M]. 北京：国防工业出版社，1999.

[46] 杨盐生，于晓利. 低速域船舶流体动力的实用估算法[J]. 大连海事大学学报，1998，24(2): 6-10.

[47] 吴秀恒，张乐文，王仁康. 船舶操纵性与耐波性[M]. 北京：人民交通出版社，1988.

[48] 程捷，张志国，蒋奉兼等. 平面运动机构试验的数值模拟[J]. 水动力学研究与进展，2013，28(4): 460-464.

[49] 李世玲. 基于PLS成分的变量筛选法[J]. 信息与电子工程, 2003, 1(2): 31-35.

[50] 王惠文，吴载斌，孟洁. 偏最小二乘回归的线性与非线性方法[M]. 北京：国防工业出版社，2006.

[51] 邓枫，伍贻兆，刘学强. 用DES数值模拟分离绕流中的漩涡运动[J]. 计算物理，2008,25(6): 683-687.

[52] 常书平，王永生，庞之洋. 用基于SST模型的DES方法数值模拟圆柱绕流[J]. 舰船科学技术，2009,31(2): 30-33.

[53] 郭真祥，杨名梧. 斜航状况下潜艇周围流场之计算[D]. 台湾：国立台湾大学，2005.

[54] 常书平，王永生，庞之洋，丁江明. 基于CFD的喷水推进双体船横移运动水动力性能研究[J]. 中国造船，2010,51(2): 15-19.

[55] Guilherme Vaz, Olaf J.Waals, Harald Ottens, Fahd Fathi and so on. Current affairs: model tests, semi-empirical predictions and CFD computation for current coefficients of semi-submersibles[C]. Proceeding of the 28th International Conference on Ocean, offshore and Arctic Engineering OMEA 2009, 2009: 1-11.

[56] Fahd Fathi, Christiaan Klaij, Arjen Koop. Predicting loads on LNG carrier with CFD[C]. Proceeding of the ASME 2010 29th International Conference on Ocean, offshore and Arctic Engineering OMEA 2010, 2010: 1-14.

[57] 梁志成. 用分离涡方法对梢涡流动的数值模拟[D]. 上海：上海交通大学，2012.

[58] 易家训. 流体力学[M]. 北京：中国教育出版社，1983.