舰船海上操纵与锚泊运动仿真数学模型研究

发布时间：2021-04-02 13:19

　　随着海上水面舰船的快速发展，用于数值仿真舰船水面运动的数学模型研究变得尤为重要。本文主要目的是建立舰船海上操纵与锚泊运动仿真数学模型，在验证此模型具有工程意义的基础上，设计开发适用于实时仿真舰船海上六自由度操纵与锚泊运动的可视化软件。首先，基于刚体运动理论，并结合船舶自身运动的特点，建立六自由度舰船运动方程。并根据MMG分离建模思想将方程右边的力（矩）分解为三个主要部分：主动力，即螺旋桨力、舵力、锚链力；环境干扰力，即风力、波浪力；裸船体水动力，包括惯性类水动力和粘性类水动力。其次，分别建立三部分作用力的数学模型，建模过程中，根据水面舰船的自身特点，选择合理的适用于双桨双舵的数学模型。其中充分考虑到螺旋桨、船体和舵三者之间的相互影响作用；对于锚链力，本文选取卧底状态的庄司邦昭悬链线方法；为了便于数值仿真，本文将风作用假设为定常力；对于波浪力，则根据傅汝德-克雷洛夫假设，并将船体简化为箱体，建立了相应的波浪干扰力与漂移力。然后，基于本文选择的数学模型建立数值仿真程序，并仿真计算波浪中的直航运动与静水中的回转运动，并将仿真结果与试验值相对比，以验证仿真系统的合理性与工程意义；仿真计算各种不... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

舰船在海上作操纵运动另一方面，建立高精度的舰船运动仿真数学模型对设计各类航海模拟器也是至

pppgDnDnD2 2 22 52, , ,p pApp pVnD n Dn D fnD gDρν 螺旋桨几何形状 =ppppApgDnDnDnDVfnDQ222225,,ρν螺旋桨几何形状， 数，Qk 为转矩系数。没较深，则其流体动力性能只与进速系数和雷诺数有关，( )( ) ==QeTeKfJRKfJR,,21型试验中很难同时满足J 、eR 相等的条件，因此，一般只要变为：( )( ) ==KfJKfJQT21

中心到船舶重心的纵向距离，一般可取 0.5Rx = L，m舵诱导船体横向力作用中心到船舶重心的无量纲距离两个舵轴之间的横向距离， mP——左右舵的正压力舵的阻力减额修正系数角，度舶操纵运动的舵力模型。考虑到船体、螺旋桨对舵的干别表示左右舵，双舵船舶舵水动力计算模型为式（2-1面出现的参数逐次介绍。的流体动力特性中，以研究敞水舵的水动力性能为基础，再考虑船后舵。在来流速度为U ，攻角为α 的均匀流场中，舵上产生示。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3115343