受限水域船間效應(yīng)建模與仿真.pdf

1、近年來(lái)受限水域中船舶的通航密度不斷增加，船間作用造成的船舶碰撞事故時(shí)有發(fā)生，引起了人們對(duì)受限水域船間效應(yīng)研究的足夠重視。為了使操船者能夠準(zhǔn)確預(yù)判船舶在受限水域中的操縱特性，減少乃至避免事故的發(fā)生，對(duì)船舶在受限水域近距離相互駛過(guò)時(shí)的操縱性仿真預(yù)報(bào)的研究顯得尤為重要，實(shí)際意義也十分明顯。要建立受限水域中的船舶運(yùn)動(dòng)仿真模型，必須充分考慮淺水效應(yīng)、岸壁效應(yīng)及船間效應(yīng)等因素的影響，本文致力于建立一個(gè)較為全面、充分考慮這些因素的船舶運(yùn)動(dòng)模型，并對(duì)不

2、同船長(zhǎng)、水深、橫向距離及船速下的船間作用情況進(jìn)行仿真。
　　 本文采用MMG分離式數(shù)學(xué)模型及相關(guān)的系列試驗(yàn)結(jié)果，以船體、螺旋槳、舵單獨(dú)性能為基礎(chǔ)并考慮各部分之間的干涉，建立了淺水域中的船舶運(yùn)動(dòng)方程，用MATLAB編寫(xiě)了計(jì)算程序，搭建起兩條船的船舶運(yùn)動(dòng)平臺(tái)?？紤]船間效應(yīng)時(shí)作者采用了英國(guó)格拉斯哥大學(xué)K.S.Varyani教授等人近幾年對(duì)船間效應(yīng)的研究成果?？紤]岸壁效應(yīng)時(shí)采用了澳大利亞海運(yùn)學(xué)院的研究成果。將仿真結(jié)果與實(shí)船試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比

3、較，驗(yàn)證了所建立的受限水域船間效應(yīng)數(shù)學(xué)模型的正確性。
　　 為了得到狹水道內(nèi)船舶追越和對(duì)遇時(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，本文對(duì)不同水深吃水比、不同船舶大小、不同追越速度、不同初始橫向距離四個(gè)因素下的船舶運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了一系列模擬計(jì)算；為了得到狹水道內(nèi)船舶追越和對(duì)遇時(shí)保向的特性和規(guī)律，本文又對(duì)用舵控制下船舶追越和對(duì)遇的情景進(jìn)行了一系列的模擬計(jì)算，并給出了歷時(shí)保向舵角。通過(guò)分析船舶追越、對(duì)遇時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡和歷時(shí)保向舵角，給出了一些對(duì)實(shí)際操船有一定參考價(jià)值的結(jié)