基于方向譜的船舶振蕩仿真系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、雖然目前我國船舶工業(yè)規(guī)模已經位居世界第三位，但是船舶仿真系統(tǒng)軟件卻仍然以國外產品為主。船舶仿真軟件對于船舶工業(yè)來說十分重要，可以對船舶的制造設計的優(yōu)化提出指導意見，并且對船舶危險品的安全運輸能夠發(fā)出預報，防止事故的發(fā)生。購買國外的軟件，不僅耗費大量資金而且容易受他人的制約，因此研制一套自主產權的船舶仿真系統(tǒng)就顯得非常重要。
　　本系統(tǒng)來源于“?；愤\輸工況仿真與模擬技術”課題，基于頻譜分析方法，用方向譜代替海浪譜，實現(xiàn)了一種基于方

2、向譜的船舶振蕩運動計算方法并以之為基礎建立了船舶振蕩仿真系統(tǒng)。基于方向譜的船舶振蕩運動計算方法的思路是：先將海浪從頻域和空間兩個方面分解為許多組成波，再利用頻譜分析方法分別計算這些組成波造成的時域分析結果，最后根據(jù)疊加線性假設疊加這些結果得到船舶振蕩運動數(shù)據(jù)。在進行船舶振蕩運動三維動畫仿真時，把計算得到的船舶振蕩運動結果和海浪輸入到描述海浪波面的Gerstner模型。與傳統(tǒng)的船舶振蕩仿真系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)克服了其只能對來自一個方向的海浪進

3、行三維仿真的問題，并具有以下兩個優(yōu)勢：一方面，在海浪與船舶運動的耦合上，三維仿真結果更精確；另一方面，該方法可以用于仿真更加復雜的海浪而不再只是一個方向的海浪。
　　本論文主要研究如何利用計算機技術和虛擬現(xiàn)實技術實現(xiàn)上述船舶振蕩仿真系統(tǒng)。本文首先對上述船舶振蕩運動計算方法進行了分析，對涉及到的物理量和計算結果等數(shù)據(jù)的實現(xiàn)進行了研究；然后使用軟件工程思想和C＃編程語言進行船舶振蕩仿真系統(tǒng)的設計；利用DirectX9.0 SDK采用投