船舶在波浪中的操縱性能研究.pdf

1、船舶操縱性是指船舶在駕駛者的操縱下，通過控制裝置來保持或改變航速、航向或位置等運動狀態(tài)的能力，是船舶運動性能之一，直接影響到船舶航行的經濟性和安全性。航運業(yè)的不斷發(fā)展促進了船舶的大型化、多樣化和高速化。航道航行密度的增加導致海上事故發(fā)生的概率上升，使得人們對船舶操縱性的要求提高。 對于船舶操縱性能，人們往往注意的是船舶在靜水中的操縱性能，然而，船舶航行的環(huán)境決非是風平浪靜的，船舶在航行中經常會遇到各種海浪，有時甚至是較大的波浪，

2、因此船舶在波浪中的操縱性能的研究，就具有理論和實際應用的雙重意義。目前，船舶在靜水中的操縱性能的研究已具有較為完善的理論方法和試驗手段，基本解決了船舶靜水操縱性設計的應用問題，而對于船舶在規(guī)則波中的操縱運動，也已經提出了一些數(shù)學模型，進行了一些研究；然而對于船舶在隨機波浪中的操縱運動，進行直接研究的并不多見。 本文將船舶操縱運動模型和船舶耐波性理論結合起來，采用水平隨船坐標系統(tǒng)，建立適用于求解船舶在隨機波浪中運動的六自由度數(shù)學模

3、型；在上述模型的基礎上，編制計算程序，使用Runge-Kutta法求解各相關運動參數(shù)的數(shù)值解，實現(xiàn)船舶在波浪環(huán)境下的操縱運動模擬。本文的主要內容包括： （1）全面回顧總結船舶在波浪中操縱性研究的現(xiàn)狀。 （2）在參閱大量的船舶靜水操縱性能研究資料的基礎上，對靜水中船舶操縱運動數(shù)學模型進行了詳細介紹。著重介紹了一套比較適用的分離型船舶運動數(shù)學模型，并運用該模型進行了實船的操縱運動模擬。 （3）介紹了船舶在波浪上的運動理論，