極端情況下船舶減搖的建模及仿真.pdf

1、船舶在水面中航行，由于外部的極端復(fù)雜環(huán)境的影響可能會(huì)導(dǎo)致船舶發(fā)生非線性運(yùn)動(dòng)。這種極端環(huán)境下的非線性運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)船舶、人員和設(shè)備的安全性造成嚴(yán)重的威脅，嚴(yán)重的非線性運(yùn)動(dòng)極易導(dǎo)致因船舶穩(wěn)性喪失而傾覆，這種非線性運(yùn)動(dòng)中以橫搖運(yùn)動(dòng)為主，因此如何減小這種橫搖運(yùn)動(dòng)對(duì)提高船舶的穩(wěn)定性有著重要的意義。
　　 本文首先介紹了船舶運(yùn)動(dòng)發(fā)展的研究現(xiàn)狀，并總結(jié)了當(dāng)今船舶運(yùn)動(dòng)理論的局限性。建立了船舶運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，從運(yùn)動(dòng)學(xué)特性和動(dòng)力學(xué)特性兩個(gè)方面分別介紹

2、了三自由度水面船舶的動(dòng)態(tài)特性，并給出了船舶在空間水平面和垂直面的運(yùn)動(dòng)方程，但是由于非線性運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)表現(xiàn)出多值、突跳、分岔等現(xiàn)象，通過(guò)普通的減搖方式并不能保證船舶在發(fā)生突變情況下的減搖效果，因此我們引入了勢(shì)函數(shù)理論。其次，我們對(duì)極端情況下的船舶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析并對(duì)船舶在這種狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)方程作了推導(dǎo)，提取突變勢(shì)函數(shù)模型，通過(guò)對(duì)模型的分析得到船舶非線性運(yùn)動(dòng)穩(wěn)態(tài)的近似解析解，并利用突變理論對(duì)橫搖運(yùn)動(dòng)建立尖點(diǎn)突變模型，從新的角度闡述了突變運(yùn)