第5章　船舶微幅摇荡的辐射问题

船舶运动的特点是有自由表面存在。由于自由表面的非线性性质，使船体一般运动的讨论极为复杂，当前只能限于船体在某一平均运动的基础上作微幅摇荡运动的讨论；而这一平均运动主要是指与静水面平行的等速直线运动。从船舶耐波性的大部分研究和应用领域来看，微幅运动的前提假设是合理的和充分的。

如前所述，在微幅运动的假设下，可按正则摄动法建立起流场中各不同阶次的速度势必须满足的定解问题。精确到一阶，即线性理论。本书第4～8章，主要就是在线性理论的范围内进行讨论的。按线性理论，场内速度势的定解问题可分解成辐射问题和绕射问题分别求解。本章讨论辐射问题，即流场中不存在入射波（因而就没有绕射），只考虑船舶在静水自由面上作强迫摇荡时的流体动力影响。

船舶在波浪中运动时，通常是有航速的。航速往往是非等速的，航迹也不一定是直线。原则上这种运动可以分解成船舶在水平面内的操纵运动和围绕它的摇荡运动。如果操纵运动中运动参数随时间的变化比摇荡中参数的相应变化缓慢得多，那么，在讨论摇荡运动时不妨把船舶的平均运动看作是等速直线运动，从而船舶操纵性和船舶在波浪上的运动就成为两门不同的学科。船舶有了航速（即使是等速直线运动）之后，其在波浪上运动的理论分析比无航速时要复杂得多。其中最主要的困难是航行兴波与摇荡兴波的干扰。众所周知，船舶航行时定常兴波或兴波阻力问题本身已经是一个古典而棘手的问题，目前仍未能得到满意的解决，何况还要考虑它与摇荡兴波的干扰。在无航速时，假定船体摇荡幅度小，则摇荡兴波也小，摇荡的定解问题就可以线性化。(www.xing528.com)

本章介绍的内容由简单到复杂。先讨论船舶没有航速的情况，无航速时的问题稍为简单，从这一问题出发，一则可获得关于某些物理条件（如无限远处的辐射条件）和某些物理量的比较明确的概念和性质；二则它本身也有独立的实际意义，如海上一些作业船、浮式钻井船（平台）等经常是在没有航速的情况下工作的。