本文關(guān)鍵詞：交互式拖輪模擬器頂推作業(yè)的數(shù)學(xué)模型研究

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【摘要】：依據(jù)2011年挪威船級(jí)社(Det Norske Veritas, DNV)發(fā)布的航海模擬器等級(jí)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),在航海模擬器中拖輪單元數(shù)學(xué)模型的性能指標(biāo)分為如下4大類(其中包括：1)矢量拖輪(無(wú)操縱模型)；2)交互式拖輪(Four Degrees of Freedom,4DOF),(無(wú)拖輪與被拖船之間的干擾)；3)交互式拖輪(4DOF),(有拖輪與被拖船之間的干擾以及大船流場(chǎng)對(duì)拖輪的影響效果)；4)全任務(wù)交互式拖輪(6DOF),(在第3項(xiàng)基礎(chǔ)上加上波浪對(duì)推力或拖力的干擾))。本課題針對(duì)其中的第二大類指標(biāo)建立拖輪與被拖船頂推作業(yè)的操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型,并在交互式拖輪模擬器中應(yīng)用。本文主要完成了以下工作：1)基于MMG(Ship Maneuvering Mathematical Model Group, MMG)分離建模思想,建立ASD(Azimuth Stern Drive, ASD)拖輪和LNG(Liquefied Natural Gas, LNG)船舶的四自由度運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型。本文主要研究船舶在深水條件下的常規(guī)操縱,并進(jìn)行了相關(guān)的操縱性試驗(yàn)仿真。2)利用Isherwood和巖井聰?shù)墓浪愎?建立了作用于拖輪和大型LNG船舶上的風(fēng)干擾力和力矩?cái)?shù)學(xué)模型,并進(jìn)行了操縱性仿真測(cè)試。3)采用多邊形之間的相交檢測(cè)原理,開(kāi)發(fā)了船舶碰撞檢測(cè)算法測(cè)試平臺(tái)。4)完善了橡膠護(hù)舷作用力的數(shù)學(xué)模型。依據(jù)拖輪的有效沖擊能量和船舶之間的位置關(guān)系,計(jì)算出橡膠護(hù)舷的形變量,通過(guò)橡膠護(hù)舷的形變量和反作用力的關(guān)系式,求取橡膠護(hù)舷的作用力。5)基于VS2013語(yǔ)言環(huán)境開(kāi)發(fā)了四自由度交互式拖輪頂推作業(yè)的仿真測(cè)試平臺(tái)�？紤]風(fēng)的干擾,對(duì)雙拖輪協(xié)助大型LNG船舶離泊作業(yè)進(jìn)行了實(shí)時(shí)仿真測(cè)試,結(jié)果顯示所建模型的精度滿足仿真需要,對(duì)拖輪頂推大型船舶的作業(yè)模擬具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U666.158

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