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船舶设计变量对船舶操纵主要水动力导数及操纵性能影响研究
| 论文题名： | 船舶设计变量对船舶操纵主要水动力导数及操纵性能影响研究 |
| 关键词： | 船舶操纵性;水动力导数;灵敏度分析;设计变量;计算流体动力学 |
| 摘要： | 船舶操纵性灵敏度分析最初主要用于分析船舶操纵运动方程中各水动力导数的微小变化对船舶操纵运动的影响，以此来确定船舶操纵运动模型中各个水动力导数的重要程度，为建立有效的船舶操纵运动模型以及对应模型的简化提供有力的依据。 本文在参数化建模和水动力导数灵敏度分析的基础上，研究了船型参数对部分水动力导数和船舶操纵性能的影响。首先以KVLCC2为研究对象，通过CFD计算船模的斜航和回转运动，求取了对应的水动力和水动力导数，并与实验值进行对比。在验证了CFD计算方法之后，对本文以5100箱集装箱船为原型选出的28条系列船舶进行了斜航和回转的CFD计算，同样求取了对应的水动力和水动力导数。然后以Abkowitz非线性操纵运动数学模型为基础，编写了船舶操纵性预报程序，并将预报结果与船舶试验进行了对比。之后利用该程序对本文以5100箱集装箱船为原型选出的28条系列船舶进行了操纵性预报，求取了战术回转直径和第一超越角。其中Yr、Yv、N v、N r这四个水动力导数采用CFD计算得到，其他则用经验公式估算。最后针对现有的灵敏度分析方法做出了分析和归纳，并且从中找出了相对适合本文研究的分析方法：回归分析法。在考虑交互影响的前提下，利用回归分析法对6个设计变量对船舶的战术回转直径和第一超越角的影响进行了敏感性分析，并且对其灵敏度进行了排序。为船舶多学科设计优化提供了操纵性计算模型为船舶设计过程中参数的选取提供了参考。 |
| 作者： | 李小冬 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 刘祖源 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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