减摇鳍-减摇水舱综合减摇实验装置的研究

采用了减摇鳍-减摇水舱综合减摇的数学模型，对综合减摇数学模型在实验装置上的实现方法进行了分析。通过用软件模拟船舶横摇阻尼力矩的方法可以实现台架模拟船舶的横摇运动，通过对船舶-水舱系统数学模型的分析，可用近似二项式替代的方法来简化船舶-水舱系统数学模型，并通过仿真选出了较理想的近似参数值，使综合减摇数学模型在实验装置上的实现成为可能。通过对综合减摇理论数学模型和综合减摇实验装置模型的仿真分析，可以看出两者有较好的相似性，说明用文中综合减摇实验装置来模拟综合减摇系统的实现方法是可行的。     

舰载电视跟踪仪鲁棒自稳定控制

船体在海面上受风、浪、流的影响而发生周期性的横摇、纵摇和艏摇运动, 直接安装在甲板上的电视跟踪仪将跟随船体发生同样幅度的摇摆运动, 从而使视轴摆动, 造成电视图像模糊, 甚至丢失目标. 为了保证电视跟踪仪海上跟踪测量的平稳性和准确性, 基于惯性导航系统给出的横摇和纵摇位置数据, 建立了包含艏摇的完整的三自由度船摇自稳定数学模型, 并且在 Matlab 仿真环境中采用闭环增益成形控制算法进行了三自由度船摇自稳定系统的数字仿真, 结果表明所设计方法能够提高舰载电视跟踪仪的跟踪精度并使电视图像清晰.     

冰区航行船舶冰阻力及六自由度运动响应的离散元分析EI北大核心CSCD

冰阻力是冰区船舶航行过程中的重要影响因素,对船舶航行性能及航行安全带来严峻挑战。该文采用扩展多面体离散元方法建立冰船动力作用过程的三维离散元方法,基于船舶推进功率与推进力间近似关系,将螺旋桨推力、冰载荷、舵力及水动力等载荷分开考虑,开展恒功率破冰船六自由度非线性操纵直航冰阻力及运动响应计算。为验证该离散元方法的可靠性,对比了碎冰区DUBROVIN及平整冰区LINDQVIST冰阻力公式计算结果。基于船舶在不同主机推进功率及复杂冰况下的直航冰阻力计算结果,展开对船舶破冰航速的影响因素分析。在此基础上,给出了船舶垂荡、横摇、纵摇等冰区船舶运动响应模拟结果和极地船舶运动响应预报结果,最后对碎冰及平整冰区船舶冰阻力及运动响应展开了对比分析。该方法可有效计算船舶冰阻力,其模拟结果可为冰区船舶运动响应及航行安全预警提供重要参考。     

横浪中船舶的随机混沌运动

采用概率密度函数和数值模拟的方法研究随机横浪中船舶的混沌运动特性和发生混沌运动的临界参数条件。综合考虑非线性阻尼、非线性恢复力矩以及白噪声横浪激励,建立了船舶的横摇非线性随机微分方程。用随机Melnikov均方准则确定混沌运动的系统参数域后,应用路径积分法求解随机微分方程得到了响应的概率密度函数。研究发现:当噪声强度大于混沌临界值时,船舶出现随机混沌运动;对于高的白噪声激励强度,系统响应有两种较大可能的状态并在这两个状态间随机跳跃,这时船舶的运动不稳定并可能发生倾覆。     

深V型滑行艇横摇阻尼的实验确定

对深V型滑行艇模型进行了静水横摇衰减实验和零速正横浪规则波中横摇运动实验，讨论了在处理试验数据时所面临的一些问题；采用分段最小二乘拟合法对静水横摇衰减实验曲线进行光顺，用峰值处理法计算不同横摇角时的横摇阻尼，并进行多项式回归得到深V型滑行艇横摇阻尼公式．     

海上船舶晃动姿态测试及分析

船舶海上动态晃动姿态测试数据是船载炮兵作战研究的必要条件.本文叙述了海上船舶晃动测试的主要情况,给出测试原理图、六组数据表,根据测试数据进行分析的三个结论,同时根据观测情况,给出了船舶海上动态晃动曲线及数学模型,可供有关部门研究参考.     

滚装船和滑动载荷组成的浮基系统的非线性横摇

波浪和内部重载荷滑动共同作用,使滚装船的横摇加剧。这是许多滚装船发生倾覆的重要原因之一。对由滚装船和滑动重载荷组成的浮基系统,取滚装船的横摇角和重载荷在甲板上的横向位移为此系统的两个自由度。考虑非线性恢复力矩和非线性阻尼力矩的影响,运用多体系统动力学方法,建立了浮基系统的动力学方程。以某型海峡滚装渡轮为例,对在若干重载荷同步滑动和波浪共同作用下的滚装船非线性横摇响应和重载荷位移响应进行了数值计算,并与线性响应进行了比较,从而得出了考虑非线性时横摇角显著偏大的结论。     

用Matlab实现减摇鳍模糊控制器仿真

基于Conolly理论建立了船舶模型，以横摇角和横摇角速度为输入量，鳍角为输出量，应用模糊控制理论设计了减摇鳍模糊控制器；利用Matlab的fuzzy logic工具箱针对不同海情对控制器进行了仿真．结果表明，减摇鳍模糊控制器与传统PID控制器相比具有更好的控制效果．     

横摇和纵摇非线性耦合下船舶运动的全局动力学

针对横摇和纵摇非线性耦合下船舶的混沌运动,首次应用能量相位法研究了船舶动力系统在1∶2内共振,第2阶主共振情形下系统的全局分叉及多脉冲混沌动力学行为,揭示了船舶运动存在模态作用、能量转移和多脉冲混沌运动的机理,并给出了船舶系统发生多脉冲混沌运动的参数区间。数值模拟验证了横摇和纵摇非线性耦合下船舶运动系统存在多脉冲混沌运动。     

风浪不共线对浮式风机基础动态特性影响研究

旨在研究风载方向和波浪方向不共线对浮式风机基础动态特性影响。以5 MW浮式风机为研究对象,采用等效载荷法模拟空气动力载荷,建立浮式风机系统耦合动力学模型,研究风浪呈0°、30°、60°和90°夹角工况时,浮式风机基础动态特性变化。结果表明:风浪不共线对浮式平台纵荡和横荡运动平衡位置影响很大,对垂荡运动响应影响很小。随着风浪夹角增大,横摇和艏摇运动振荡范围增大,纵摇运动振荡范围减小。风浪不共线使得系泊系统张力响应变化明显,张力变化趋势与平台运动及系泊布置有关。