艦船破損進水識別及破艙穩(wěn)性計算方法研究.pdf

1、在現(xiàn)代海戰(zhàn)中，精確制導武器的廣泛應用使艦船遭受攻擊而破損進水的概率大大增加，進水后艦船的浮態(tài)和穩(wěn)性往往變差，直接威脅艦船生命力。因此，艦船破損進水位置快速識別計算及破艙穩(wěn)性計算方法的研究，對于及時、有效的挽救和恢復艦船的生命力和戰(zhàn)斗力具有重要的理論意義和應用價值。本文以實際工程項目為背景，在分析國內外典型破艙穩(wěn)性計算方法的基礎上，提出了基于非線性規(guī)劃法的破損進水艙室識別的計算方法，建立艙室信息可視化系統(tǒng)，完善了艦船破艙穩(wěn)性實時計算軟件的

2、功能。 主要研究內容包括： (1)本文運用靜力學原理，將非線性規(guī)劃法應用于艦船的破艙位置計算，建立了艦船破艙位置計算的數(shù)學模型。利用該模型可在不依賴液位測量裝置的前提下，實時計算出艦船破損艙室的位置，也可以在裝有液位測量裝置的艦船上，輔助艦船指揮員測試液位測量裝置的可靠性。優(yōu)化數(shù)學模型中取總復原力臂的絕對值最小為目標函數(shù)，設計變量取破艙的進水量及破艙進水量的重心坐標，保證排水量不變?yōu)榧s束條件。采用非線性規(guī)劃法中的懲罰函數(shù)

3、法對該優(yōu)化問題進行求解。 (2)討論了可視化技術應用于艦船信息顯示系統(tǒng)的重要性，針對現(xiàn)有艦船抗沉圖表不能滿足快速顯示和查詢的需要，以VB 6.0為開發(fā)工具，建立了艙室信息可視化系統(tǒng)。該系統(tǒng)人機交互界面友好，具備對艙室布置圖的顯示、查詢功能，操作簡單。 (3)將現(xiàn)有的完整穩(wěn)性計算模塊與破艙穩(wěn)性計算模塊整合為一個功能完善的艦船破艙穩(wěn)性實時計算軟件。軟件可以實時計算全船重量重心數(shù)據(jù)，對破損前后的浮態(tài)和穩(wěn)性，大傾角穩(wěn)性曲線以及抗