本文關(guān)鍵詞：穿浪雙體船自控翼系統(tǒng)和波浪彎矩研究

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【摘要】：隨著高性能船舶的發(fā)展，穿浪雙體船以其優(yōu)秀的耐波性和較高的航速而越來越受到人們的親睞，在軍用和民用方面都有較大的發(fā)展前景。但作為海上運輸平臺，穿浪雙體船也存在一些不足，如當(dāng)其航速較高時會出現(xiàn)過大的縱向運動，從而導(dǎo)致暈船率增加，，影響其舒適性。為了進(jìn)一步提高穿浪雙體船縱向減搖效果，從而最大程度發(fā)揮其“穿浪”的特點，在船上加裝縱向減搖裝置并對其采取最優(yōu)的控制策略就顯得尤為必要。 本文基于切片理論編寫了MATLAB程序以計算穿浪雙體船在頻域范圍內(nèi)的縱向運動響應(yīng)，并通過程序計算結(jié)果與規(guī)則波中模型試驗值的對比驗證了程序的準(zhǔn)確性。針對穿浪雙體船的縱向減搖問題，本文在傳統(tǒng)的固定水翼和尾壓浪板減縱搖組合的基礎(chǔ)上引入了自控翼系統(tǒng)。通過計算與試驗分析確定水翼轉(zhuǎn)動導(dǎo)前縱搖運動的最佳相位。在現(xiàn)有鰭的水動力計算方法的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得到水翼自身作規(guī)則運動時的水動力系數(shù)計算式并寫入程序。然后對穿浪雙體船在該水翼最佳控制方式下進(jìn)行程序計算和非規(guī)則波試驗。通過光體、帶固定翼、帶自控翼這三個狀態(tài)的結(jié)果對比可以看出，自控翼系統(tǒng)可以大大地減小穿浪雙體船縱搖幅值及船首尾的垂向加速度。 穿浪雙體船在波浪上受到的縱向彎矩的計算對于其強度校核是非常重要的。本文根據(jù)切片理論中縱向運動預(yù)報時各項流體水動力及波浪擾動力計算方法，分析了船舶在波浪上誘導(dǎo)載荷的組成，給出了頻域范圍內(nèi)船在波浪上彎矩的計算方法，并與規(guī)范要求進(jìn)行了對比驗證。最后結(jié)合海浪特性對船所受到的彎矩作了短期預(yù)報和長期預(yù)報。
【關(guān)鍵詞】：穿浪雙體船 自控翼系統(tǒng) 切片理論 減縱搖 縱向彎矩
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U674.951
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景與意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 2 穿浪雙體船耐波性計算理論15-31
• 2.1 切片理論簡介15-16
• 2.2 坐標(biāo)系16
• 2.3 運動方程組16-18
• 2.4 恢復(fù)力系數(shù)計算18
• 2.5 水動力系數(shù)計算18-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 3 程序算例及驗證31-42
• 3.1 計算對象31
• 3.2 光體模型縱向運動計算試驗結(jié)果對比31-38
• 3.3 加固定翼前后結(jié)果對比38-40
• 3.4 橫向運動計算結(jié)果40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 4 帶自控翼系統(tǒng)縱向減搖效果研究42-54
• 4.1 自控翼系統(tǒng)簡介42-45
• 4.2 自控翼系統(tǒng)最佳控制策略研究45-50
• 4.3 自控翼系統(tǒng)減縱搖效果50-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 5 船舶在波浪上的總縱彎矩54-70
• 5.1 靜水彎矩54-56
• 5.2 規(guī)則波中的波浪誘導(dǎo)彎矩56-61
• 5.3 船舶在波浪中的彎矩預(yù)報61-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 6 全文總結(jié)與展望70-72
• 6.1 全文總結(jié)70-71
• 6.2 課題展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文76

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本文編號：1015668