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原文传递船舶动力定位系统定位能力分析

论文题名：	船舶动力定位系统定位能力分析
关键词：	船舶动力定位系统;定位能力;数学模型;评估分析
摘要：	论文主要围绕船舶动力定位系统推进器的水动力干扰计算、推力的优化分配策略研究以及船舶动力定位系统定位能力的评估分析等展开。动力定位系统的定位准确度和定位能力的正确预报与推进器在各工况下推力损失计算的正确性紧密相关。推进器在水下工作时各种囚素会导致推进器水动力性能的降低,论文阐述了推进器与船体之间的相互干扰,推进器之间的相互干扰,海流、波浪等因素引起推进器推力损失的形成机理,基于近似计算方法,对不同类型推进器的各类推力损失进行了计算,并探讨了减小推力损失的措施。推进器推力的优化分配是动力定位的核心环节,寻求一种合理的推力分配策略尤显关键。　　论文引入“拓展推力”的概念,构建了推进器的推力模块,通过设定推力优化分配的目标函数与各种约束条件,建立了推力优化分配的数学模型,数学模型中充分考虑到禁区的设置以减小推进器的推力损失。在此基础上,基于非线性优化算法,求解推力优化分配数学模型,实现推力的优化分配。特别地,当舵参与动力定位时,会给推力优化分配带来很大的困难,论文建立桨后舵的水动力计算模型,合理构建桨舵组合的数学模型,并引入“凸化技术”,提出了一种舵参与动力定位时的优化分配策略。环境载荷计算的正确性是定位能力正确预报的基础,论文从动力定位能力分析评估的角度对外载荷的计算模型进行了一些分析探讨,并根据经验公式建立了风载荷的计算模块,基于系列船舶的试验数据,依据船型多参数得到流载荷与波浪载荷系数,分别建立流载荷计算模块与波浪载荷计算模块。最后,论文引入动力定位能力评价的一种方法——动力定位能力曲线,通过构建推力分配模块,依据定位能力曲线的计算要求,建立相应的计算模型,在一定的海域下,计算船舶在360度范围内所能够抵抗的最大环境载荷,得出动力定位系统能力分析图,完成对动力定位系统定位能力的评估分析。
作者：	广超越
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	罗薇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文