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基于CFD阻力计算的“育鹏”轮运动数学模型
| 论文题名： | 基于CFD阻力计算的“育鹏”轮运动数学模型 |
| 关键词： | 运动数学模型;轮模拟器;阻力计算;轮机操纵性;驾驶员培训 |
| 摘要： | 大连海事大学教学实习船“育鹏”轮主要面向海事教育和船舶科技的未来发展。建立逼真的“育鹏”轮的运动数学模型，对提高“育鹏”轮模拟器的行为真实感和完善操纵性功能具有重要的意义。“育鹏”轮模拟器的开发，对于培训学生认识实习，将理论与实践相结合的同时避免海上事故具有重要的工程应用价值。研究基于CFD阻力计算的“育鹏”轮运动数学模型，本文主要做了以下工作: (1)在前人研究的基础上，基于分离型建模的思想，考虑到船舶全速域的工况，采用兼顾常速域和低速域的粘性水动力计算方法:由经验公式计算操纵性相关的船体水动力和力矩;借鉴Assemberg对FPP四象限推力系数回归公式，内插估算“育鹏”轮四象限推力系数。 (2)对“育鹏”轮风压系数和风压力矩系数进行估算，建立风压力和力矩模型;将船体近似为箱型船，基于微幅波假设，建立一阶波浪力计算模型;对均匀流进行建模。 (3)基于CFD对船舶直航和纯横荡运动地阻力进行数值模拟计算。对直航阻力进行多项式拟合;利用横向阻力系数求取横向水动力导数，应用到船舶运动数学模型仿真预报中。 (4)利用Visual Studio2013作为编程工具，搭建船舶自航运动仿真平台，以“育鹏”轮为仿真对象，进行静水中和外界干扰力中船舶操纵运动仿真试验。 论文针对“育鹏”轮建立了大风浪中四自由度运动数学模型，并进行了仿真，为“育鹏”轮的操纵性和耐波性运动预报提供了一定的理论依据。为研发“育鹏”轮操纵模拟器及驾驶员培训具有一定的实际应用价值。 |
| 作者： | 张伟 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 张秀凤;孙霄峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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