波浪自適應(yīng)式應(yīng)急救助艇的設(shè)計與仿真研究.pdf

1、隨著我國海上生產(chǎn)活動的日益增多，海上救撈力量建設(shè)也被提上日程。救助船舶作為海上救助的主力裝備，得到了廣泛的應(yīng)用，其中高性能應(yīng)急救助艇在近海人命救助中發(fā)揮了巨大的作用。對于小型應(yīng)急救助艇的研究，歐美起步較早，現(xiàn)有的成熟船型，主要在船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化、專業(yè)救助裝備的研究上投入較多，然而對小型救助艇耐波性差的通病，卻始終未能解決。本文作者研發(fā)了一種具有波浪自適應(yīng)能力的專業(yè)海上高性能救助艇，有望提升我國在近遠(yuǎn)海的應(yīng)急救助力量。
　　本文介紹了該

2、種波浪自適應(yīng)救助艇主要構(gòu)件的設(shè)計過程，分析了懸浮系統(tǒng)的建模和主要參數(shù)的計算求解方法，運用SolidWorks軟件對浮筒浮力進行了計算校核，并用ANSYS軟件對浮筒的外觀設(shè)計進行了減阻力分析，設(shè)計了一套基于噴水推進器的電力推進系統(tǒng)，最后設(shè)計了一種新型的掛載救助裝備。在對該波浪自適應(yīng)救助艇的建模和分析中，首先對二維不規(guī)則海浪進行了研究，并運用Matlab軟件設(shè)計了基于Longuet-Higgins模型的二維不規(guī)則海浪仿真程序。在對該波浪自適

3、應(yīng)救助艇的三維模型簡化之后，提出了基于單自由度的1/4模型，采用空間向量方程對該模型的運動學(xué)進行求解和分析，得出該設(shè)計可以有效地減輕海浪對主船體垂蕩運動的影響。之后又提出了基于四自由度的半船模型，并對該模型的動力學(xué)方程進行了求解和分析，驗證了該艇可以有效地減輕主船體垂蕩運動的幅度和頻率以及橫搖運動的頻率，提高艇載人員的舒適性和安全性。在實驗研究中，分析了三種不同的基于加速度信號數(shù)值積分算法的優(yōu)缺點，并設(shè)計了基于FFT變換的頻域算法。在實