易知，浮体的运动速度和加速度分别为：

把辐射力(矩)作以下分解：其中

辐射力(矩)共由两部分组成，一部分与浮体的加速度成正比，比例系数被称作附加质量，另一部分则和浮体的速度成正比，比例系数被称作兴波阻尼系数。所以，若用附加质量和阻尼系数来表示浮体所受流体的动力(矩)，如下式： 

2。3。2 二阶定常力

对于二阶漂移力，传统的计算方法是借助近场压力积分或者远场水平方向上的动量守恒定理来求解。陈小波提出了中场公式，借助一阶速度势对二阶波浪力的影响，利用表面压力积分和中场控制面上的动量定理得出二阶漂移力的计算结果，相较于近场公式来说，有效的提高了计算精度；而对于远场公式，则能够得出多体系统中作用在每一单体上的二漂移力,其积分形式为：

2。4  本章小结

本章详细介绍了三维频域自由表面格林函数分布源方法的基本原理，对浮体在规则波中的水动力和运动响应计算进行了深入的分析，特别是在HydroSTAR软件进行运动计算时所用到的理论方面，为后文应用软件分析数据时提供理论支持。

第三章  HydroSTAR简介及功能实现

3。1  HydroSTAR 基本功能

HydroSTAR软件是由法国船级社开发的，有超过20年的研发历史，是功能强大的水动力计算软件。可以用来计算波浪与结构耦合作用，计算中考虑风载荷、流载荷，多体结构相互耦合，前进速度和内部流体运动等的影响。可以对包括任何类型的船舶，所有一艘或多艘船舶及海洋结构物（从FPSO到TLP，半潜平台，张力腿平台等）进行一阶波，二阶波载荷，速度，加速度，相对运动，波浪诱导运动等的评估。HydroSTAR软件的开发中采用了非常好的构架，使得使用者可以高效率的进行水动力分析。并且在软件中融入了很多最先进的水动力技术和功能，可以满足用户进行高级分析及研究的需求。HydroSTAR 软件包包含以下模块：

（1）HydroSTAR AMG（自动网格生成器）

（2）HydroSTAR for Experts（水动力处理器）

（3）HydroSTAR VSHIP（后处理仿真器）

（4）HydroSTAR WV（窗口式交互界面）

（5）HydroSTAR STARSPEC（特殊分析处理器）

3。1。1 HydroSTAR AMG

HydroSTAR AMG是一个网格自动生成器。它专注于船型体的网格划分，根据边界积分方程技术在风浪载荷计算领域。它使船体平面图中增加典型船艏和船艉的信息。

（1）适用于所有主要船型

（2）可以对船体水线以上部分进行面元划分

（3）自动对曲面单元进行平面处理

（4）近自由面单元可控加密技术

（5）方便考虑船体平移、纵倾和横倾对湿表面的影响

（6）方便考虑船体舭部折角线型

（7）方便生成双体、或三体船型网格

（8）便于生成液化天然气船的外表面及内部液舱网格

（9）便于划分月池网格

（10）便于划分规则浮体 (如驳船、 Wigley 船等)

（11）可对船体周围自由面网格可控划分论文网

（12）可以对小水线面双体船进行网格划分

3。1。2 HydroSTAR for Experts

HydroSTAR for Expert通过结合最新的理论与强大运算法则的形式实现不断地进步。HydroSTAR分别通过与半潜理论分析，公认的数值工具计算结果，实验结果进行的对比分析得到测试和验证。

（1）一阶速度势的求解

（2）船体附加质量和波浪辐射阻尼计算

（3）波浪绕射和傅鲁德－克雷洛夫载荷计算

（4）船体运动响应传递函数计算