交互式拖輪模擬器頂推作業(yè)的數(shù)學(xué)模型研究.pdf

1、依據(jù)2011年挪威船級(jí)社(Det Norske Veritas，DNV)發(fā)布的航海模擬器等級(jí)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，在航海模擬器中拖輪單元數(shù)學(xué)模型的性能指標(biāo)分為如下4大類(lèi)(其中包括:1)矢量拖輪（無(wú)操縱模型）;2）交互式拖輪(Four Degrees of Freedom，4DOF)，（無(wú)拖輪與被拖船之間的干擾）;3）交互式拖輪(4DOF)，（有拖輪與被拖船之間的干擾以及大船流場(chǎng)對(duì)拖輪的影響效果）;4）全任務(wù)交互式拖輪(6DOF)，（在第3項(xiàng)基礎(chǔ)上加

2、上波浪對(duì)推力或拖力的干擾））。本課題針對(duì)其中的第二大類(lèi)指標(biāo)建立拖輪與被拖船頂推作業(yè)的操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，并在交互式拖輪模擬器中應(yīng)用。本文主要完成了以下工作:
　　1)基于MMG(Ship Maneuvering Mathematical Model Group，MMG)分離建模思想，建立ASD(Azimuth Stem Drive，ASD)拖輪和LNG(Liquefied Natural Gas，LNG)船舶的四自由度運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型。

3、本文主要研究船舶在深水條件下的常規(guī)操縱，并進(jìn)行了相關(guān)的操縱性試驗(yàn)仿真。
　　2)利用Isherwood和巖井聰?shù)墓浪愎?，建立了作用于拖輪和大型LNG船舶上的風(fēng)干擾力和力矩?cái)?shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了操縱性仿真測(cè)試。
　　3)采用多邊形之間的相交檢測(cè)原理，開(kāi)發(fā)了船舶碰撞檢測(cè)算法測(cè)試平臺(tái)。
　　4)完善了橡膠護(hù)舷作用力的數(shù)學(xué)模型。依據(jù)拖輪的有效沖擊能量和船舶之間的位置關(guān)系，計(jì)算出橡膠護(hù)舷的形變量，通過(guò)橡膠護(hù)舷的形變量和反作用力的關(guān)