文档介绍：大连海事大学
硕士学位论文
港内低速时船舶舵效的研究
姓名:代如亮
申请学位级别:硕士
专业:交通信息工程及控制
指导教师:洪碧光
20071101
摘要随着船舶向大型化、高速化、专用化发展,海上运输和河运交通变得日益繁忙和拥挤,在港口内发生碰撞、触底等海难事故的危险性也大大增加,使得人们对船舶操纵性要求相对提高。舵控制船舶的能力一直是业内人士所密切关注的问题之一,船舶在港内航行时往往船速较低,水域受限,在某一船速下,如果不转动螺旋桨船舶将很快失去舵效,该失去舵效的航速过去大多是依靠实船试验获得的,理论上研究较少,而关于港内停车淌航时船舶舵效的仿真预报研究就更少了,因此研究船舶的舵效问题具有重大现实意义。鉴于此,本文采用5乃枷耄诙郧叭颂岢龅某K儆蚴P秃颓水、低速、大漂角数学模型研究的基础上,并考虑到船舶运动的连续性,采用了将两种数学模型相结合的方法,建立了低速域大漂角并兼顾小漂角的船舶运动数学模型。即在建立运动数模时,小漂角∮采用贵岛模型,大漂角笥芳村的研究结果。本文利用语言开发了操纵运动仿真平台,在实船实验结果验证了本模型正确性的基础上,对三种典型船型在港内停车淌航种印⒍娼俏B媸备自的航向变化量和航向变化率进行了仿真,在对仿真结果进行比较后,定量分析了各种因素对舵效的影响。而关于三种典型船舶在停车淌航时有舵效的最低速度问题,则向几十位船舶驾驶人员せ虼蟾进行了现场咨询,综合他们的意见,得出三种船舶有舵效的最低速度,运用本文数学模型进行的仿真结果与之进行比较和分析,发现二者的结果总体上相吻合,从而可得出具有实际意义的结论,为驾引人员在实际工作中提供了参考。关键词:船舶运动数学模型;仿真;舵效;有舵效的最低速度采用芳村模型,漂角在两者之间是采用两个模型的内插。考虑浅水影响时采用了中文摘要
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不保密晌在以上方框内打“√一论文作者签名:名心如ǖ际η┟好シ论文作者签名:代女两刃串/露嗜保密口,在——年解密后适用本授权书。大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明撰写成博士顾士学位论文口辏律惩学位论文版权使用授权书原创性声明“鲞凼低蕉吐篮照艟塾的鲤究”。除论文中已经注明本人郑重声明:本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、版权使用管理办法”,同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。描等复制手段保存和汇编学位论文。本学位论文属于:保密口同
第滦髀课题依据的历史背景进入世纪后,伴随着世界经济的迅猛发展,各国、各地区之问贸易往来日益频繁,海上交通运输和河运交通也越发的繁忙和拥挤,海上安全将面临严峻的考验。例如,年保@凹跋浯鞍”ぁ甭“运鸿”轮机舱破损进水沉没,直接造成万的损失T诟劭凇⒑降滥诓僮大型船舶较海上要困难得多,因为港内的特点是:操船水域面积不足;相对水深较浅,旋回性能较深水中变差;由于自控能力较差和受港内水域限制,往往难以按港章和避碰规则及早、大幅度、宽裕的避让。所以,对船舶在港内的操纵性的研究显得尤为重要,对船舶舵的操纵性能也更加重视。甑拇蠡嵘险式通过了“船舶操纵性暂行标准”的决议,其中就讲到,僮菪员曜技捌浜准中要求船舶具有一定的“初始回转性或改向性”,并要求在营运船速下操。舵角、航向角变化。时,船舶进距不得超过倍船长。显然,初始回转性能就是一个舵效的概念。为了提高驾驶员在港内对舵的操纵水平,客观上必须加强船舶舵效的操纵性预报,同时加强驾驶员在港内对舵操纵能力的培养,而操纵能力的培养不可能完全依靠风险较大的实船操纵来完成。因此,臀夜J虏棵要求有关航海人员在进行实船操纵前需先在操纵模拟器上进行强化训练。故利用现代科技,开发出适用于预报港内船舶舵效的航海模拟器则能切实解决上述问题。航海模拟器主要由两部分构成:一是驾驶台模型中的仪器、操纵设备及驾驶台周围视景成像部分;二是对船舶运动状态的解算部分,即船舶运动数学模型,这也是航海模拟器的核心部分。基于港内停车淌航时船舶舵效的特点,本课题的研究现状可分为以下三个部分加以综述:①舵的设计研究综述,②舵的操作性研究综述,③船舶的运动数学模型研究综述。.娴纳杓蒲芯孔凼船尾舵是中国古代在造船和航行技术方面的一项重大发明,它的荷砦4胝憬∥轮萦痛霸撕琛甭衷谙妹磐迩嘤焖婪⑸鲎玻贾舵桨,在商朝已经使用