艦船海上操縱與錨泊運(yùn)動(dòng)仿真數(shù)字模型研究.pdf

1、隨著海上水面艦船的快速發(fā)展，用于數(shù)值仿真艦船水面運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型研究變得尤為重要。本文主要目的是建立艦船海上操縱與錨泊運(yùn)動(dòng)仿真數(shù)學(xué)模型，在驗(yàn)證此模型具有工程意義的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)適用于實(shí)時(shí)仿真艦船海上六自由度操縱與錨泊運(yùn)動(dòng)的可視化軟件。
　　 首先，基于剛體運(yùn)動(dòng)理論，并結(jié)合船舶自身運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，建立六自由度艦船運(yùn)動(dòng)方程。并根據(jù)MMG分離建模思想將方程右邊的力(矩)分解為三個(gè)主要部分：主動(dòng)力，即螺旋槳力、舵力、錨鏈力；環(huán)境干擾力，即風(fēng)

2、力、波浪力；裸船體水動(dòng)力，包括慣性類水動(dòng)力和粘性類水動(dòng)力。
　　 其次，分別建立三部分作用力的數(shù)學(xué)模型，建模過程中，根據(jù)水面艦船的自身特點(diǎn)，選擇合理的適用于雙槳雙舵的數(shù)學(xué)模型。其中充分考慮到螺旋槳、船體和舵三者之間的相互影響作用；對(duì)于錨鏈力，本文選取臥底狀態(tài)的莊司邦昭懸鏈線方法；為了便于數(shù)值仿真，本文將風(fēng)作用假設(shè)為定常力；對(duì)于波浪力，則根據(jù)傅汝德一克雷洛夫假設(shè)，并將船體簡化為箱體，建立了相應(yīng)的波浪干擾力與漂移力。