留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

规则波中船舶运动六自由度数学模型

张秀凤 尹勇 金一丞

张秀凤, 尹勇, 金一丞. 规则波中船舶运动六自由度数学模型[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(3): 40-43.
引用本文: 张秀凤, 尹勇, 金一丞. 规则波中船舶运动六自由度数学模型[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(3): 40-43.
Zhang Xiu-feng, Yin Yong, Jin Yi-cheng. Ship motion mathematical model with six degrees of freedom in regular wave[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(3): 40-43.
Citation: Zhang Xiu-feng, Yin Yong, Jin Yi-cheng. Ship motion mathematical model with six degrees of freedom in regular wave[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(3): 40-43.

规则波中船舶运动六自由度数学模型

基金项目: 

国家“973”计划项目 2002CB312103

详细信息
    作者简介:

    张秀凤(1972-), 女, 辽宁盖县人, 大连海事大学副教授, 从事船舶操纵性研究

  • 中图分类号: U661.33

Ship motion mathematical model with six degrees of freedom in regular wave

More Information
    Author Bio:

    Zhang Xiu—feng(1972-), female, associate professor, +86-411-84729651, zxfdmu@163.com

  • 摘要: 为了提高船舶操纵模拟器的精度, 应用船舶操纵性分离建模理论, 基于傅汝德-克雷诺夫假设, 将船舶近似为箱型船, 估算波浪对船舶六自由度运动的干扰力与力矩, 并将波浪的干扰力与力矩作为外力与力矩的一部分, 叠加到分离型船舶运动数学模型中, 建立了船舶在规则波作用下六自由度船舶运动的数学模型, 给出5级海况下船舶全速旋回运动响应的时间历程仿真曲线。仿真结果显示: 仿真结果与相关文献结果相近, 运动趋势一致, 能够满足大型船舶操纵模拟器对船舶运动数学模型仿真的精度要求, 同时船舶运动数学模型由3自由度增至6自由度, 提高了模拟的逼真度。

     

  • 图  1  坐标系

    Figure  1.  Coordinate systems

    图  2  旋回轨迹

    Figure  2.  Turning trace

    图  3  旋回试验曲线

    Figure  3.  Turning test curves

    表  1  实习船参数

    Table  1.   Practicing ship parameters

    总长Loa/m 设计水线长Lwl/m 两柱间长Lpp/m 船宽B/m 型深D/m
    139.80 130.55 126.00 20.80 11.40
    设计吃水d/m 方型系数Cb 棱型系数Cp 排水量Δ/t
    8.00 0.680 0.693 14 680
    下载: 导出CSV
  • [1] Hamamoto M, Akiyoshi T. Study on ship motions and capsizingin following seas[J]. Journal of the Society of Naval Architects of Japan, 1988, 163(2): 173-180.
    [2] Hamamoto M, Enomoto T, Sera W, et al. Model experiments of ship capsizein astern seas[J]. Journal of the Society of Naval Architects of Japan, 1996, 179(1): 77-87.
    [3] Hamamoto M, Ki m Y, Uwatoko K. Study on ship motions and capsizingin following seas[J]. Journal of the Society of Naval Architects of Japan, 1991, 170(2): 173-182.
    [4] Inoue S, Hirano M, Kiji ma K, et al. A practical calculation method of ship maneuvering motion[J]. International Shipbuilding Progress, 1982, 325(3): 207-222.
    [5] Inoue S, Hirano M, Kiji ma K. Hydrodynamic derivatives on ship manoeuvring[J]. International Shipbuilding Progress, 1981, 321(2): 112-125.
    [6] 黄国梁, 刘天威, 严乃长, 等. 船舶在规则波中回转运动的研究[J]. 上海交通大学学报, 1996, 30(10): 152-158. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SHJT610.025.htm

    Huang Guo-liang, Liu Tian-wei, Yan Nai-chang, et al. An investigation of ship turning motion in regular waves[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 1996, 30(10): 152-158. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SHJT610.025.htm
    [7] 朱军, 庞永杰, 徐玉如. 规则波浪中舰船操纵运动计算[J]. 哈尔滨工程大学学报, 2004, 25(1): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1006-7043.2004.01.001

    Zhu Jun, Pang Yong-jie, Xu Yu-ru. Maneuvering prediction of a shipin regular waves[J]. Journal of Harbin Engineering University, 2004, 25(1): 1-5. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1006-7043.2004.01.001
    [8] Fang Ming-chuang, Luo J H, Lee M L. A nonlinear mathematical model for ship turning circle simulation in wave[J]. Journal of Ship Research, 2005, 49(2): 69-79. doi: 10.5957/jsr.2005.49.2.69
    [9] 范佘明, 盛子寅, 陶尧森, 等. 船舶在波浪中的操纵运动预报[J]. 中国造船, 2001, 42(2): 26-33. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGZC200102004.htm

    Fan She-ming, Sheng Zi-yin, Tao Yao-sen, et al. Prediction of ship maneuvering motionin waves[J]. Shipbuilding of China, 2001, 42(2): 26-33. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGZC200102004.htm
    [10] 李子富, 杨盐生. 船舶在规则波中纵摇与升沉运动仿真[J]. 大连海事大学学报: 自然科学版, 2002, 28(4): 13-16. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLHS200204004.htm

    Li Zi-fu, Yang Yan-sheng. Ship simulation on heave and pitchin regular waves[J]. Journal of Dalian Maritime University: Natural Science Edition, 2002, 28(4): 13-16. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLHS200204004.htm
    [11] 李积德. 船舶耐波性[M]. 哈尔滨: 哈尔滨船舶工程学院出版社, 1991.
    [12] 杨盐生. 不确定系统的鲁棒控制及其在船舶运动控制中的应用[D]. 大连: 大连海事大学, 2000.
    [13] 贾欣乐, 杨盐生. 船舶运动数学模型[M]. 大连: 大连海事大学出版社, 1999.
    [14] 尹勇. 分布式航海仿真系统中视景实时生成算法的研究[D]. 大连: 大连海事大学, 2001.
  • 加载中
图(3) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  554
  • HTML全文浏览量:  248
  • PDF下载量:  724
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2006-11-29
  • 刊出日期:  2007-06-25

目录

    /

    返回文章
    返回