風(fēng)中單錨泊船偏蕩運(yùn)動(dòng)及走錨過程的仿真研究.pdf

1、眾所周知，大風(fēng)浪中錨泊船偏蕩運(yùn)動(dòng)是造成船舶走錨的主要原因，其后果可能造成碰撞、擱淺等海難事故。錨泊船僅處于均勻流場且流速較小時(shí)偏蕩運(yùn)動(dòng)比較微弱，只處于涌浪或波浪中時(shí)偏蕩運(yùn)動(dòng)非常微弱，因此強(qiáng)風(fēng)是產(chǎn)生錨泊船偏蕩運(yùn)動(dòng)的主要原因，故而研究強(qiáng)風(fēng)中錨泊船偏蕩運(yùn)動(dòng)規(guī)律顯得尤為重要。自20世紀(jì)60年代以來，國內(nèi)外眾多學(xué)者從不同角度和深度對錨泊船的偏蕩運(yùn)動(dòng)進(jìn)行過理論研究和實(shí)驗(yàn)分析，為后人的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。盡管如此，近年來錨泊偏蕩引起的海難事故還時(shí)有

2、發(fā)生，因此在前人的基礎(chǔ)之上進(jìn)一步研究強(qiáng)風(fēng)中錨泊船的偏蕩運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及錨泊船走錨后的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可為駕駛?cè)藛T安全錨泊提供參考依據(jù)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)踐意義。
　　 本文采用MMG建模的思想，對大家通常采用的幾種低速域、大漂角水動(dòng)力模型的仿真結(jié)果進(jìn)行分析比較后，最終確定以芳村的低速域、大漂角水動(dòng)力模型為基礎(chǔ)，并加入淺水修正之后建立相對可行的單錨泊船偏蕩運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。本文利用MATLAB語言開發(fā)了錨泊偏蕩運(yùn)動(dòng)與走錨過程仿真平臺，并采

3、用四階龍格、庫塔法對操縱運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行解算，對錨泊船的偏蕩運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了模擬仿真。通過定性分析和定量計(jì)算，仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較表明本文所建立的模型是合理的。對仿真結(jié)果進(jìn)行分析比較，得出不同風(fēng)力、不同出鏈長度、不同載況、不同船型和不同縱傾姿態(tài)對單錨泊船舶偏蕩運(yùn)動(dòng)的影響。本文在錨泊船偏蕩運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)之上，又建立了錨泊船走錨運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，研究了走錨后船舶的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。
　　 本課題的研究，對風(fēng)中錨泊船偏蕩運(yùn)動(dòng)中船舶走錨數(shù)學(xué)模型的建立進(jìn)行了初步