交互式拖轮拖带与顶推作业建模仿真

发布时间：2024-03-24 01:07

　　为了模拟拖轮协助大型船舶的操纵过程,采用MMG船舶运动数学模型的建模思想,建立拖船和被协助拖船的运动数学模型,并采用基于拖轮缆索和碰垫的形变-应力特性建立拖缆和碰垫力数学模型,由此组成交互式拖轮辅助系统。然后以具体实例进行静水中拖带和顶推仿真,并给出两船在不同协作方式下的航迹、船首向、航速、拖缆和碰垫力变化的仿真结果。仿真结果符合实际规律,可应用于大型船舶操纵模拟器。

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【部分图文】：

图1拖带与顶推系统坐标系

式中,i用于区分拖船和被拖船,i=0、1和2分别表示被协助船、拖带船和顶推船;X、Y和N分别为作用于船体的纵向力、横向力和转向力矩;m和Iz分别为船体质量和绕z轴的转动惯性矩;mx、my和Jz分别为船体的纵向附加质量,横向附加质量和附加质量的惯性矩;u、v和r为船舶在附体坐标系下....

图2拖轮拖带轨迹

图2～图4为拖轮拖带仿真结果,两船初始仿真速度均为零,拖缆长度为80米,拖轮慢速起拖。仿真结果表明本模型不仅可以给出拖带过程拖缆张力的变化,同时还可以描述两船在张力影响下的运动状态。仿真结果符合实际规律。其中,图3中U=u2+v2为两船重心处的合成速度,因此两条速度变....

图3两船重心速度

图2拖轮拖带轨迹图4两船船首向及拖缆张力

图4两船船首向及拖缆张力

图3两船重心速度4.2顶推仿真

本文编号：3936736