全航速減搖鰭建模與仿真研究

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1、萬方數(shù)據(jù)分類號(hào)UDC密級(jí)單位代碼大連海事大學(xué)全日制學(xué)術(shù)型碩士研究生學(xué)位論文全航速減搖鰭建模與仿真研究(學(xué)位論文形式：綜合研究)陳高林指導(dǎo)教師李暉職稱教授學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)申請(qǐng)學(xué)位類別工學(xué)碩士學(xué)科(專業(yè))控制科學(xué)與工程論文完成日期2014年11月答辯日期2014年11月答辯委員會(huì)主席萬方數(shù)據(jù)ResearchonModelingandSimulationofFinStabilizeratAllSpeedAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsf

2、orthedegreeofMasterofEngineeringbyChenGaolin(ControlScienceandEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorLiHuiNovember2014萬方數(shù)據(jù)大連海事大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，撰寫成博／碩士學(xué)位論文!全照造越堡縫建搓皇魚真嬰窺：。除論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，對(duì)論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)

3、表或未公開發(fā)表的成果。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：匱高瓠學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解大連海事大學(xué)有關(guān)保留、使用研究生學(xué)位論文的規(guī)定，即：大連海事大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大連海事大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，也可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。同意將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》(中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社)、《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》(中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所)等數(shù)據(jù)庫(kù)中，并以

4、電子出版物形式出版發(fā)行和提供信息服務(wù)。保密的論文在解密后遵守此規(guī)定。本學(xué)位論文屬于：保密口在——年解密后適用本授權(quán)書。不保密口(請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√”)論文作者簽名：f葦高書k導(dǎo)師簽名：日期：2D件年ff月Z2，日萬方數(shù)據(jù)中文摘要摘要船舶在航行過程中，由于受到風(fēng)、浪、流等干擾因素的影響，不可避免的會(huì)產(chǎn)生搖蕩，在船舶六自由度運(yùn)動(dòng)中，橫搖對(duì)船舶的影響最大。劇烈的橫搖會(huì)對(duì)船上的設(shè)備安全性，乘員的舒適性造成不利影響。為了減輕橫搖，人們發(fā)明了各式各樣的減搖設(shè)備，減搖鰭是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛同時(shí)也最有效的主動(dòng)減搖裝置。然而傳統(tǒng)減搖鰭只能在中高航速下減搖，當(dāng)船舶處于系泊狀態(tài)或需要工

5、作在低航速下時(shí)，則無法進(jìn)行有效減搖。隨著船舶與海洋工程的發(fā)展，人們對(duì)船舶穩(wěn)定性的要求越來越高，研究全航速范圍內(nèi)減搖裝置就具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。首先，論文介紹了幾種比較常見的減搖裝置，重點(diǎn)分析了零低航速鰭的工作原理．。考慮到零低航速鰭與中高航速鰭的匹配度，選擇了縱向主動(dòng)拍動(dòng)作為全航速減搖鰭的工作方式。其次，利用流體力學(xué)知識(shí)建立零低航速和中高航速鰭的升力模型。然后，運(yùn)用Gambit軟件建立鰭的二維物理模型，并導(dǎo)入流體力學(xué)軟件Fluent中，采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)對(duì)鰭的動(dòng)態(tài)水動(dòng)力特性進(jìn)行數(shù)值仿真，得出不同條件下拍動(dòng)鰭上產(chǎn)生的升力特性曲線，進(jìn)而得出影響鰭上升力的因素，為減搖鰭的

6、增升提供理論依據(jù)。最后，制定全航速下減搖鰭的控制原則，建立并仿真船舶的海浪干擾模型，分別設(shè)計(jì)零低和中高航速下的PID控制器。仿真實(shí)驗(yàn)取得了較好的減搖效果，驗(yàn)證了全航速減搖鰭理論上的可行性。關(guān)鍵詞：減搖鰭；全航速；升力模型；Fluent：PID控制器萬方數(shù)據(jù)英文摘要ABSTRACTDuetotheinfluenceofenvironmentalfactorssuchaswaves，windandoceancurrents，allkindsofoscillationwillappearinevitably,whenshipssailingonthesea．Thepr

7、imaryinfluenceofshipsixdegreeoffreedommotionisrolling．Thesafetyofshipequipmentandcomfortofcrewarebadlyimpactedbysevererolling．Toreducerolling，varietykindsofanti-rollequipmenthadbeeninvented，finstabilizeristhemosteffectiveandwidelyusedanti—rollingdevice．TraditionalfinstabilizeronlyCal

8、lbeusedwhent