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《探析螺旋槳逆轉(zhuǎn)工況下船舶運動建模與仿真》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、Y1037165學(xué)位論文螺旋槳逆轉(zhuǎn)工況下船舶運動建模與仿真孫洪波指導(dǎo)教師洪碧光教授申請學(xué)位級別工學(xué)碩士專業(yè)名稱交通信息工程及控制學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)2007年3月中文摘要摘要為了使操船者能夠準確預(yù)判船舶動態(tài)，減少乃至避免事故的發(fā)生，船舶在限制水域的多工況仿真預(yù)報的研究尤為重要，實際意義十分明顯。然而，到目前為止，關(guān)于螺旋槳反轉(zhuǎn)制動及倒航的仿真預(yù)報研究仍然不夠成熟。本文對船舶運動建模與仿真的研究工作是在考慮到船和環(huán)境的相互作用下進行的。首先，考慮到船舶在螺旋槳逆轉(zhuǎn)情況下必將經(jīng)歷倒車制動和倒車倒航過程。因此，本文在對前人提出的常速域數(shù)學(xué)模型和淺水、
2、低速、大漂角數(shù)學(xué)模型研究的基礎(chǔ)上，并考慮到船舶運動的連續(xù)性，采用了將兩種數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的方法建立了既能體現(xiàn)船舶在常速域的運動特性，又能體現(xiàn)船舶在淺水、低速、大漂角情況下的運動特性的船舶運動數(shù)學(xué)模型。·即在建立運動數(shù)模時，小漂角(小于20度)采用貴島模型，大漂角(大于30)采用芳村模型，漂角在兩者之間是采用兩個模型的內(nèi)插。考慮淺水影響時采用了貴島的研究結(jié)果。然后，為了滿足船舶多工況動態(tài)仿真的需要，本文給出適用于計算機仿真的螺旋槳推力系數(shù)與轉(zhuǎn)矩系數(shù)的四象限計算方法。并用MATLABq-具編輯了計算程序，能使計算機直接根據(jù)輸入的船型參數(shù)方便的計算出B系列
3、螺旋槳的四象限特性曲線并用于船舶操縱運動仿真預(yù)報，為最后利用Matlab仿真創(chuàng)造條件。在考慮螺旋槳橫向力對船舶操縱運動的影響時，．根據(jù)各種橫向力的物理成因采用了理論計算的方法，并將結(jié)果用于最后的仿真?！?。最后，為驗證本文所建議的模型的正確性與可行性，結(jié)合前人的在船舶數(shù)學(xué)模型方面的理論和經(jīng)驗，利用Matlab進行了船舶旋回、制動和倒航實例仿真并與實船試驗進行了比較，吻合很好，驗證了該數(shù)學(xué)模型的正確，有效，可用于螺旋槳逆轉(zhuǎn)工況下的船舶運動性能參數(shù)的計算與預(yù)報。其中為使預(yù)報結(jié)果更接近實際，還考慮了風(fēng)、流及淺水影響，得到了一系列滿意的仿真預(yù)報結(jié)果。關(guān)鍵詞：
4、船舶運動數(shù)學(xué)模型；螺旋槳橫向力；船舶制動；四象限推力與轉(zhuǎn)矩英文摘要ModelingandSimulationofShip’sMotioninPropellerReversingAbstractInordertopredictthemotionoftheshipforoperators,anddecreaseoravoiddisasters，theresearchworksaboutship’Smotioninrestrictedwateraspropellerreversingareveryimportant．Howeverthereisalack
5、ofasatisfyingmodelforsimulationandpredictionofship’scrashstoppingandbackingbyfar．Thisarticletriestosuggestamodelofthiskind．Firstly,theshipmustgothroughstoppingandbackingprocesseswithpropellerreversing,SOthisarticleprovideamathmodelwhichcombinedtheKijimamodelandYoshimuramodel．T
6、hemixedmodelwassuitablefortheentiremaneuveringrangeincludingnormalspeed，lowspeed，smallandlargedriftangleandSOon．Consideringtheeffectofshallowwater,theconclusionsresearchedbyKijimawasadopted．Secondly,witllregardtocalculationofthrustandtorquecoefficientsofscrewpropellerinfour-qu
7、adrant，arealizationmethodbasedonMATI．ABisestablished．AndthentheabovementionedcoefficientscanbecalculateddirectlybycomputeraccordingtoScrewprincipalparticulars．Concerningthescrewside-forces，atheoreticalcalculationWassuggestedandtheresultswereappliedtothelastsimulations．Finally,
8、inordertoprovethemodelsuggestedbythisarticleWascorrectandeffe
