波浪中船舶六自由度“操縱—搖蕩”耦合運(yùn)動(dòng)數(shù)值仿真.pdf

1、本文對(duì)船舶在波浪中六自由度“操縱-搖蕩”耦合運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了研究,基于船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型編寫計(jì)算程序,對(duì)船舶在波浪中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算,并研究了波浪對(duì)船舶機(jī)動(dòng)航行的影響。
　　 筆者在隨船平動(dòng)坐標(biāo)系下建立了船舶六自由度運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型?；贛MG船舶運(yùn)動(dòng)建模觀點(diǎn),將作用于船體的外力分成慣性力、粘性力、螺旋槳推力、舵力和波浪力等幾部分單獨(dú)考慮。其中,與搖蕩運(yùn)動(dòng)相關(guān)的水動(dòng)力采用切片法計(jì)算,波浪入射力采用三維方法計(jì)算,同時(shí)估算了二階波浪力。<

2、br>　　 為了驗(yàn)證本文數(shù)學(xué)模型的正確性,分別對(duì)船舶在規(guī)則波、不規(guī)則波中的定速直航以及靜水中的定常回轉(zhuǎn)、Z型操舵運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了仿真計(jì)算。將仿真計(jì)算的結(jié)果和船模試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比后,證實(shí)本文的數(shù)學(xué)模型對(duì)船舶在波浪中定速直航和靜水中的機(jī)動(dòng)航行的仿真計(jì)算結(jié)果都真實(shí)可信,可以用于船舶在波浪中“操縱-搖蕩”耦合運(yùn)動(dòng)仿真計(jì)算。
　　 在進(jìn)行了大量仿真計(jì)算的基礎(chǔ)上,筆者發(fā)現(xiàn)了船舶在波浪中回轉(zhuǎn)的三種典型航行軌跡,并針對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的特點(diǎn)提出了用瞬時(shí)回轉(zhuǎn)圓心