中文摘要：

液体晃荡载荷与效应是航行中载液船舶安全性评估的重要内容之一。本项目主要研究1）粘性流体大幅晃荡完全非线性的理论、数值分析方法；2）粘性流体晃荡与液舱结构相互耦合作用的水弹性理论；3）载液船舶在波浪势流场中运动和变形响应的非线性水弹性理论；4）带大型载液舱的船舶水弹性力学计算方法。通过上述研究，提出一套计算粘性流体大幅晃荡以及与弹性液舱变形相互耦合作用的理论分析方法，建立载液船舶在波浪势流场中运动

结论摘要：

液体晃荡载荷与响应是航行中载液船舶安全性评估的重要内容之一。本项目基于水弹性力学理论，重点研究1）粘性流体大幅晃荡完全非线性的理论、数值分析方法；2）粘性流体晃荡与液舱结构相互耦合作用的水弹性理论。主要工作如下1) 改进了现有VOF法和LEVEL-SET法。计算结果表明，改进后的数值方法能够用于模拟液体大幅晃荡过程中的冲顶拍击现象；2) 引入流场通度的概念，提出了处理流场内具有运动障碍物的计算方法；3) 建立了弹性结构与粘性液体晃荡相互耦合作用的水弹性力学理论；4) 系列计算分析了刚性容器内液体晃荡特性，既验证了方法的正确性，又揭示了相应物理现象的一些规律；5) 计算分析了不同结构刚度下，弹性容器内液体晃荡引起的结构响应特性，得到了一些规律性的结论；6) 基于"等效波浪"的概念，建立了计及晃荡载荷影响的载液船舶运动方程，通过船舶运动方程，求解了刚性载液船舶横摇运动的稳态解。本项目所建立的粘性流体晃荡与液舱结构相互耦合作用的水弹性理论以及计算程序可以用于分析晃荡的强非线性机理与规律，预报液体晃荡引起的载荷，为进一步研究载液船舶运动/液舱结构变形/液体晃荡三者相互耦合作用奠定了基础。