基于方向譜的船舶振蕩仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、雖然目前我國船舶工業(yè)規(guī)模已經(jīng)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(chǎn)品為主。船舶仿真軟件對(duì)于船舶工業(yè)來說十分重要，可以對(duì)船舶的制造設(shè)計(jì)的優(yōu)化提出指導(dǎo)意見，并且對(duì)船舶危險(xiǎn)品的安全運(yùn)輸能夠發(fā)出預(yù)報(bào)，防止事故的發(fā)生。購買國外的軟件，不僅耗費(fèi)大量資金而且容易受他人的制約，因此研制一套自主產(chǎn)權(quán)的船舶仿真系統(tǒng)就顯得非常重要。
　　本系統(tǒng)來源于“?；愤\(yùn)輸工況仿真與模擬技術(shù)”課題，基于頻譜分析方法，用方向譜代替海浪譜，實(shí)現(xiàn)了一種基于方

2、向譜的船舶振蕩運(yùn)動(dòng)計(jì)算方法并以之為基礎(chǔ)建立了船舶振蕩仿真系統(tǒng)?；诜较蜃V的船舶振蕩運(yùn)動(dòng)計(jì)算方法的思路是：先將海浪從頻域和空間兩個(gè)方面分解為許多組成波，再利用頻譜分析方法分別計(jì)算這些組成波造成的時(shí)域分析結(jié)果，最后根據(jù)疊加線性假設(shè)疊加這些結(jié)果得到船舶振蕩運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。在進(jìn)行船舶振蕩運(yùn)動(dòng)三維動(dòng)畫仿真時(shí)，把計(jì)算得到的船舶振蕩運(yùn)動(dòng)結(jié)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(duì)來自一個(gè)方向的海浪進(jìn)

3、行三維仿真的問題，并具有以下兩個(gè)優(yōu)勢：一方面，在海浪與船舶運(yùn)動(dòng)的耦合上，三維仿真結(jié)果更精確；另一方面，該方法可以用于仿真更加復(fù)雜的海浪而不再只是一個(gè)方向的海浪。
　　本論文主要研究如何利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)上述船舶振蕩仿真系統(tǒng)。本文首先對(duì)上述船舶振蕩運(yùn)動(dòng)計(jì)算方法進(jìn)行了分析，對(duì)涉及到的物理量和計(jì)算結(jié)果等數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究；然后使用軟件工程思想和C＃編程語言進(jìn)行船舶振蕩仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；利用DirectX9.0 SDK采用投