摘要: 【目的】建立基于CFD-FEM双向流固耦合的船舶水弹性方法，预报船舶在斜浪规则波中的运动与波浪载荷，并充分考虑不对称载荷与结构响应及非线性载荷因素的影响。【方法】首先，基于CFD软件建立斜浪规则波计算域，在流场域中求解三维N-S方程，实时求解非线性波浪载荷；然后，建立船体梁与船体外表面耦合的有限元模型，通过在船体梁上均匀施加集中质量和横摇惯性矩实现船模的总质量和横摇转动惯量与实船相似；最后，通过船体外表面实时进行信息传递，在两个求解器之间进行双向迭代耦合，进而对非对称波浪载荷及船体结构响应开展模拟预报。【结果】与试验结果的比较表明，该数值方法能较为准确地预报纵摇、垂向弯矩和扭矩的趋势和幅值。在高海况下，波频水平弯矩和扭矩都随波高线性增加，而高频信号则表现出明显的非线性增大。【结论】所建立的CFD-FEM方法能够准确预报船舶在不对称波浪下的运动与载荷响应，为复杂海况下的船舶水动力与结构载荷性能预报评估提供了一种新途径。在恶劣海况下，船体水弹性效应对垂向弯矩、水平弯矩和扭矩都有显著的影响。