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不规则波中船舶横摇运动数学模型研究
| 论文题名： | 不规则波中船舶横摇运动数学模型研究 |
| 关键词： | 航海模拟器;船舶横摇运动;不规则波;阻尼力矩;数学模型 |
| 摘要： | 横摇运动是船舶六自由度运动中最危险的状态之一，为了提高航海模拟器中数学模型的精度，重点研究了Delta Linda全回转拖轮在不规则波中的横摇运动数学模型。由于船舶航行的实际海洋环境是不规则波，所以对不规则波中船舶横摇运动模型进行研究是满足DET NORSKE VERITAS航海模拟器标准对船舶运动数学模型的需要。为此，本文做了以下的工作: (1)利用船模数据确定了阻尼力矩和复原力矩系数。本文根据Delta Linda拖轮自由横摇衰减曲线，利用能量法确定了阻尼力矩系数。利用复原力臂计算公式，确定了复原力矩系数。综合阻尼力矩和复原力矩数值模拟了Delta Linda拖轮自由横摇衰减试验，通过与船模试验数据的对比验证了本文系数求取的合理性。 (2)建立了波浪随机横摇干扰力矩计算模型。本文对P-M谱进行频率等分实现了每个子波波幅的表示，生成一组在0～2π内均匀分布的伪随机数实现了随机相位的表达。利用子波的叠加实现了波浪随机横摇干扰力矩的表达，通过与试验数据的对比验证了本文随机横摇干扰力矩的合理性。 (3)建立了不规则波中船舶非线性横摇运动仿真测试平台。本文在Visual C++软件开发的测试平台中对所建模型进行了实时仿真测试。测试分为两个方面:第一方面是Delta Linda拖轮在不同海况及航向、航速下的横摇运动仿真。第二方面是Delta Linda拖轮在3米有义波高下，以13.6节航速航行中的横摇运动仿真。通过仿真结果与试验结果的对比分析，验证了本文所建模型的合理性。 |
| 作者： | 田宝伟 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 任俊生 |
| 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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