隨著21世紀(jì)人口的快速增長和可耕地面積的急劇減少,人類對食物的需求變得越來越迫切。漁具的可視化仿真研究有助于提高捕魚的效率,而且還能推動漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,從而更好地從根本上解決人類對食物的需求。同時,海洋漁業(yè)也不斷地朝專業(yè)化的方向發(fā)展,對船員也提出了更高的要求,漁具的可視化仿真能更好地培訓(xùn)船員。因而,針對漁具仿真系統(tǒng)的相關(guān)研究就變得越來越具有現(xiàn)實意義。為推進和實現(xiàn)漁具可視化仿真系統(tǒng)的研究,模擬真實漁具的相關(guān)操作,本論文研究和搭建了漁具仿真系統(tǒng)通用平臺。首先,依據(jù)真實漁網(wǎng)特點分別建立刺網(wǎng)、圍網(wǎng)、張網(wǎng)以及拖網(wǎng)的幾何模型;改進質(zhì)點彈簧模型,簡化其中的彈簧結(jié)構(gòu),保證仿真漁具逼真度的情況下提升仿真系統(tǒng)的實時性;引入彈簧伸縮限制概念,阻止彈簧無限伸長。其次,對所建的模型進行力學(xué)分析,分別從漁網(wǎng)質(zhì)點所受的內(nèi)力、外力進行詳細(xì)的闡述。分析對比常用數(shù)值解算方法,并選擇適合本文的方法即比較高效的顯式歐拉方法。最后做可視化仿真實驗,將仿真實驗的效果跟真實的水下漁具受力形變效果進行對比分析,得出所建立模型的正確與合理性。第三,采用混合的碰撞檢測技術(shù)即結(jié)合層次包圍盒與均勻空間分割法,實現(xiàn)了不同物體跟漁具的碰撞檢測... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省211工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１漁船模擬器??

（ａ）海神公司研制的漁業(yè)模擬器?（ｂ）英國船商公司的漁船模擬器??圖１．１漁船模擬器??１．２．２漁具仿真研究國內(nèi)外研究現(xiàn)狀??目前，研究者們開發(fā)的漁具系統(tǒng)采用的模型主要是物理模型和幾何模型？２］［１３］。物??理模型方法強調(diào)的是根據(jù)自然界物體的物理規(guī)律來進行模擬，而幾何模型是用幾何方程??表示物體的一些幾何特性，使用數(shù)學(xué)方法來模擬復(fù)雜物體的形狀和特性，而不是根據(jù)物??體的物理規(guī)律來推算出物體的模型。??１９９２年，王爾光［１４］采用有限元方法，搭建了漁具系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型即幾何模型，推??２??

（ａ）刺網(wǎng)的動態(tài)模擬?（ｂ）拖網(wǎng)水中動態(tài)模擬??圖１．２漁具水中動態(tài)模擬??２００５年，宣力強［１９］在軟件程序中模擬了曳綱的形狀及其受力，并且研究了在曳綱??過程中的捻回角和捻向?qū)︿撍鞯男巫兪芰Φ挠绊�。李玉成［２（）］等簡化網(wǎng)衣結(jié)構(gòu)，同時建立??網(wǎng)衣的數(shù)學(xué)模型，通過精度高的六階龍格庫塔法來求解模型的微分方程組。通過物理模??擬實驗驗證了數(shù)值計算結(jié)果中得出的網(wǎng)衣上的各個質(zhì)量點的位移、速度等參數(shù)的正確??性。??２００６年，宋偉華［２１］和其他研究者共同研究了漁網(wǎng)的力學(xué)理論以及波浪理論，獲得??了漁網(wǎng)網(wǎng)衣在水下受到的波浪力的近似計算公式和處理方法，同時他將數(shù)字仿真計算出??的結(jié)果與真實漁網(wǎng)實驗得出的結(jié)果進行了分析對比，使得結(jié)果更加準(zhǔn)確。朱立新［２２］等人，??３??

【參考文獻】：
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本文編號：3617325