艦船海上操縱與錨泊運動仿真數(shù)字模型研究.pdf

1、隨著海上水面艦船的快速發(fā)展，用于數(shù)值仿真艦船水面運動的數(shù)學模型研究變得尤為重要。本文主要目的是建立艦船海上操縱與錨泊運動仿真數(shù)學模型，在驗證此模型具有工程意義的基礎上，設計開發(fā)適用于實時仿真艦船海上六自由度操縱與錨泊運動的可視化軟件。
　　 首先，基于剛體運動理論，并結合船舶自身運動的特點，建立六自由度艦船運動方程。并根據(jù)MMG分離建模思想將方程右邊的力(矩)分解為三個主要部分：主動力，即螺旋槳力、舵力、錨鏈力；環(huán)境干擾力，即風

2、力、波浪力；裸船體水動力，包括慣性類水動力和粘性類水動力。
　　 其次，分別建立三部分作用力的數(shù)學模型，建模過程中，根據(jù)水面艦船的自身特點，選擇合理的適用于雙槳雙舵的數(shù)學模型。其中充分考慮到螺旋槳、船體和舵三者之間的相互影響作用；對于錨鏈力，本文選取臥底狀態(tài)的莊司邦昭懸鏈線方法；為了便于數(shù)值仿真，本文將風作用假設為定常力；對于波浪力，則根據(jù)傅汝德一克雷洛夫假設，并將船體簡化為箱體，建立了相應的波浪干擾力與漂移力。