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三体船操纵性试验及数值模拟与运动仿真
| 论文题名： | 三体船操纵性试验及数值模拟与运动仿真 |
| 关键词： | 三体船;操纵性;水动力导数;数值模拟;运动仿真 |
| 摘要： | 操纵性是船舶的重要的水动力性能。了解三体船的操纵性能特点,对指导三体船设计、航行避碰、进坞、离岸等普遍关注的问题都有一定的意义。 本文基于粘流理论研究了三体船模型的水动力导数计算方法;基于MMG非线性操纵运动方程进行了三体船的回转性研究;在哈尔滨工程大学多功能水池进行了三体船水动力系数约束模型试验的试验方法研究,获得了水动力系数,并将试验结果与理论预报结果比较,验证了理论预报方法的正确性;在水池进行了三体船操纵性能自航试验,得到了回转直径,回转周期,超越角等操纵性的相关参数,并将试验结果与理论预报的回转直径等值进行了比较,验证了理论预报的正确性。 以实用三体船型为例,进行了三体船约束模型斜航试验与纯横荡试验,对试验结果采用FORTRAN编程以及MATLAB软件滤波拟合等方法进行处理,得到了7个水动力导数。采用ANSYSICEM软件划分船体网格,基于粘流理论,采用FLUENT软件预报了船体阻力曲线、艏摇运动相关水动力导数。并根据求得的水动力导数推算其他的耦合水动力导数。将水动力导数以及船型参数带入操纵运动方程,进行三体船的回转运动仿真。 通过自由自航试验研究表明,在一定速度下,舵角越大,回转直径越小,此外三体船的回转横倾很小;基于粘流理论,采用FLUENT软件模拟的船模斜航、纯横荡运动发现,得到的水动力导数与试验得到的水动力导数结果偏差较小,表明运用FLUENT软件计算的水动力导数能够获得较好预报结果,具有一定的工程应用价值。 |
| 作者： | 边海朋 |
| 专业： | 流体力学 |
| 导师： | 李云波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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