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大型集装箱船侧推器和舵转向效果比较
| 论文题名： | 大型集装箱船侧推器和舵转向效果比较 |
| 关键词： | 侧推器;运动仿真;集装箱船;安全操纵性;舵转向效果 |
| 摘要： | 随着全球航运市场的日益兴旺繁荣，集装箱船舶的吨位、航速不断增加，大型集装箱船舶在其安全操纵性方面也面临着更多的挑战。船舶在低速行驶的情况下的可操控能力是其安全操纵的重要指标，国内外很多学者针对此已做了大量相关研究。 侧推器作为一种船舶在航行过程中的一种辅助操纵设备，其水动力特性良好，相比拖轮对恶劣海况的适应性更强，因而被广泛应用于现代化集装箱船上，尤其是大型集装箱船舶;舵作为传统的船舶操纵设备，有其固有的特点。鉴于大型集装箱船在自身操纵性方面存在着一定的不足和缺陷，对比低速情况下侧推器和舵的转向效果，对大型集装箱船舶的安全操纵有意义重大。 本文采用分离建模思想，对船体、螺旋桨、首侧推、舵等影响船舶操纵的各部分设备进行独立建模，同时将模型中各独立部分的相互干涉因素纳入思考体系。充分结合国内外专家学者的相关研究成果，对船舶港内操纵过程中常见的浅水、低速、大漂角等特点加以充分考虑，通过定量计算、定性分析，给出船舶运动特性。建立出适用于大型集装箱船的操纵运动数学模型，该模型灵活运用贵岛模型和芳村模型，即在大漂角状态下（大于30°时）采用芳村模型，而小漂角状态下（小于20°时）采用贵岛模型，漂角介于二者间对两个模型进行内插。 本文利用MATLAB，通过四阶龙格—库塔法构建了仿真平台，对所建立的大型集装箱船舶运动操纵模型进行解算，并采用Simulink工具箱，模拟仿真了船舶操纵，并保证了实船的试验结果和仿真结果的吻合。通过调整载态、淌航余速、侧推器工况，分别对不同状况下侧推器和舵产生的转向效果进行仿真试验。对比航向变化量(course)和航向变化率(r speed)等要素，定性、定量分析了两者的转向效果。得出了不同工况下大型集装箱船的转向设备的最优选择，对船舶操纵人员实际操纵具有一定的参考价值。 |
| 作者： | 王远渊 |
| 专业： | 航海科学与技术 |
| 导师： | 洪碧光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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