迎浪航行時船舶垂蕩縱搖運動建模與仿真

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1、密級分類號：５１單位代碼ｍＵＤＣ：乂是洛事乂拿鐵、１戸３０日全日制學術型碩±研究生學位論文碩±學位論文迎浪航巧時船舶垂蕩縱搖運動建模與仿真侯圣賢指耳教師任俊生教授申請學位類別工學碩±學科（專業(yè)）名稱交通信息工程及控制學位授予單位大連海事大學２０巧年１月■－■．分類號密級ＵＤＣ單位代碼１０１５１大連海事大學碩古學位論文迎浪航巧時船舶垂蕩縱搖運動建模與仿真侯圣賢指導教師任俊生職稱教授學位授予單位大連海事大學申請學位級別工學碩±學

2、科（專業(yè)）交通信息工程及控制論文完成日期２０１４年１２月答辯日期２０１５年１月４日答辯委員會主席《矣凌ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎＳｈｉｐＨｅａｖｅａｎｄＰｉｔｃｈＭｏｔｉｏｎｓｉｎＨｅａｄＳｅａｓ乂化ｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｐｑｇＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｙＨｏｕＳｈｅｎｘｉａｎｇＴｒａｆｆｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｉｎ

3、ｅｅｒｉｎ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ（ｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＲｅｎＪｕｎｓｈｅｎｇＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１４大連海事大學學位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明：本論文是在導師的指導下，本人鄭重聲明，獨立進行研究工作所取得的成果撰寫Ｕ＂成博／碩ｉ學位論文迎浪航行時船舶垂蕩級搖運動建橫與仿真。除論文中己經注明引用的內容外，對論文的研巧做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中Ｗ明確方式標明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個人或集體已經公開發(fā)表或未公開發(fā)表的成果。本聲明的法律責任由本人承擔。學位論文作者簽名：

4、駐裝學位論文版權使用授權書本學位論文作者及指導教師完全了解大連海事大學有關保留、使用研巧生學位論文的規(guī)定：，即大連海事大學有權保留并向國家有關部ｎ或機構送交學位論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大連海事大學可將本、學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，也可采用影印縮印或掃描等復制手段保存和匯編學位論文。同意將本學位論文收錄到《中國優(yōu)秀博碩±學位論文全文數(shù)據(jù)庫》（中國學術期刊（光盤版）電子雜志社）、《中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫》（中國科學技術信息研巧所）等數(shù)據(jù)庫中，并Ｗ電子出版物形式出版發(fā)行和提供信息服務。保密的論文在解密后

5、遵守此規(guī)定。本學位論文屬于：保密□在解密后適用本授權書。年＂＂不保密（請在上方框內打Ｖ）論文作者簽名：秩臺喪導師簽名：斯疋呼＾日期：弘古年Ｉ月午日摘要摘要船舶垂蕩和縱搖運動是耐波性研究的重要內容，高精度、實時解算的船舶垂一蕩和縱搖運動數(shù)學模型是挪威船級社對航海模擬器行為真實感的要求么。本文應用普通切片理論對船舶在迎浪規(guī)則波中的垂蕩和紙搖運動進行研究，構建船舶垂蕩和縱搖運動數(shù)學模型并進行數(shù)值解算和實時可視化仿真。主要包括?。尴聨讉€方面的工作：１。．利用普通切片理論建立迎浪規(guī)則波中船舶運動數(shù)學模型根據(jù)流體力學的原理，分析船舶在迎

6、浪規(guī)則波中做垂蕩和縱搖幫合運動時的受力情況，得到船舶垂。蕩和縱搖運動模型，并給出了求解模型中各項系數(shù)的公式２．利用田才圖譜獲得整個船體的水動力系數(shù)和波浪擾動力。首先根據(jù)船舶無因次水動為質量和無窮遠處波幅與切片附近振蕩幅值比，計算船舶各站面的水動力系數(shù)和波浪擾動力，再結合辛普生積分法對求得的各站面附加轉動慣量、附加質量、阻尼系數(shù)和波浪擾動力等進行數(shù)值積分，從而得到整個船體的水動力系數(shù)和波浪擾動力。３－．根據(jù)Ｓ１７５標準集裝箱船的試驗數(shù)據(jù)驗證船舶垂蕩和縱搖運動數(shù)學模型的準確性。ＷＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ２０１０為開發(fā)工具，編寫求解附加質量、阻尼系數(shù)和

7、波浪擾＋＋ｕｎｅ－動力的Ｃ程序，并利用四階ＲｇＫｕｔａ法設計對所構建的垂蕩縱搖運動數(shù)學模型進巧解算的程序－，實現(xiàn)了ＳＨ５標準集裝箱船在不同航速、不同波浪頻率、不同波幅的條件下的實船模型解算。模型的解算結果通過兩種方式進行驗證，先是將解算結果在Ｍ組油中比較試驗數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)的歷時曲線，二是將模型集成到航海模擬器視景系統(tǒng)，所建，實現(xiàn)了船舶垂蕩縱搖運動的實時動態(tài)仿真。結果表明立的船舶垂蕩和級搖模型具有較高的精度，并可應用于航海模擬器中。