基于Weis-Fogh機(jī)構(gòu)的零航速減搖鰭升力模型研究.pdf

1、近年來(lái)，人們對(duì)船舶橫搖穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高，既要求在航行中減搖，也要求在停泊或漂流狀態(tài)下減搖，尤其是大型游艇、具有艦載武器的軍用艦船、科考船以及其它一些進(jìn)行海上作業(yè)的特種船舶。 一直以來(lái)，減搖水艙是船舶在零航速下減搖的唯一選擇，但是減搖水艙的整體減搖效果并不是很理想，僅有50％左右；而減搖鰭雖然在高航速下的減搖效果非常理想，但是在低航速和零航速情況下幾乎無(wú)法減搖。對(duì)于既要求高航速下減搖也要求零航速下減搖的艦船來(lái)說(shuō)，就需要同時(shí)安裝

2、兩種減搖系統(tǒng)，高航速下使用減搖鰭減搖，低航速和零航速時(shí)用減搖水艙減搖。雖然這種方法優(yōu)點(diǎn)很明顯，但這就意味著需要設(shè)計(jì)和維護(hù)兩套系統(tǒng)，不但增加了成本，而且會(huì)占用更多的船舶內(nèi)部空間。如果減搖鰭可以在低航速和零航速下進(jìn)行減搖，就可以只設(shè)計(jì)和維護(hù)一套系統(tǒng)，而且不會(huì)占用更多的內(nèi)部空間。它的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的，因此研究零航速下減搖鰭升力產(chǎn)生的原理并建立升力模型是很重要的。 本文參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，研究零航速減搖鰭的工作原理，分析零航速下減搖鰭按加

3、速-勻速-減速運(yùn)動(dòng)時(shí)升力產(chǎn)生的機(jī)理，并與減搖水艙的工作原理和減搖性能進(jìn)行比較。 介紹Weis-Fogh機(jī)構(gòu)的流體動(dòng)力學(xué)知識(shí)及其理論模型，根據(jù)昆蟲(chóng)“振翅拍擊和揮擺急動(dòng)”過(guò)程瞬時(shí)產(chǎn)生升力的原理和勢(shì)流理論建立和分析零航速減搖鰭的升力模型。 根據(jù)建立的升力模型，給定一系列輸入信號(hào)，使鰭按勻速、勻加速、勻減速、階段輸入和正弦規(guī)律旋轉(zhuǎn)張開(kāi)并運(yùn)用Matlab軟件編程進(jìn)行仿真得到升力變化規(guī)律。通過(guò)比較仿真結(jié)果得出零航速減搖鰭按正弦運(yùn)動(dòng)方