本文關鍵詞：風載荷對定位精度的影響研究

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【摘要】：船舶在航行或定位過程中會受到風場的作用,因此準確評估船舶承受的風載荷對預報船舶的運動必不可少,并且其與船舶推進性能、系泊性能、操縱性能和穩(wěn)定性等方面的分析也有關聯(lián)。對風載荷評估的傳統(tǒng)處理方法是進行風洞試驗或直接采用經(jīng)驗公式估算,從而獲得風載荷系數(shù)。但風洞實驗這種方法試驗花費的費用較高,在某些工程應用中往往由于經(jīng)費的限制無法實施,且經(jīng)驗公式估算法也有一定的局限性,由于估算公式多基于一般針對已有的通用型船型,雖然具有廣泛的通用性,單針對具體船舶是估算結果精度不高,因此需要尋求其他方法的幫助。為了有效地量化風擾動對船舶動力定位的影響,建立風擾動模型,基于MATLAB軟件平臺建立關于風力擾動的仿真平臺,可以模擬任意風速和風向條件下的海洋環(huán)境對動力定位船舶的影響。以海洋石油681為母型船,通過改變風速和風向角度在所建立的仿真平臺仿真計算。運用經(jīng)驗公式與matlab仿真平臺相結合的方法,進行動態(tài)仿真,然后對船舶在風擾動的影響下的動態(tài)仿真結果進行分析,進而研究風載荷的特性對動力定位的影響。研究可以用于動力定位船舶控制器的優(yōu)化設計。
【關鍵詞】：風載荷 動態(tài)仿真 海洋石油681
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U664.82
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題的研究背景和意義9-11
• 1.2 船舶動力定位系統(tǒng)11-13
• 1.3 風載荷對動力定位系統(tǒng)的影響13-14
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容17-18
• 第2章 動力定位船舶數(shù)學模型18-31
• 2.1 坐標系統(tǒng)的介紹18-21
• 2.2 船舶運動數(shù)學模型21-23
• 2.3 船舶的動力學模型23-28
• 2.3.1 船舶低頻運動模型24-27
• 2.3.2 船舶的高頻運動模型27-28
• 2.4 海洋環(huán)境的數(shù)學模型28-30
• 2.4.1 海洋環(huán)境風力的數(shù)學模型28
• 2.4.2 浪的干擾力數(shù)學模型28-29
• 2.4.3 流的干擾力數(shù)學模型29-30
• 2.5 本章小結30-31
• 第3章 船舶風載荷的理論計算31-43
• 3.1 船舶靜止時的風載荷31-35
• 3.2 船舶運動時的風載荷35-36
• 3.3 兩種常見的船舶風載荷系數(shù)計算方法36-42
• 3.3.1 基于Helmholtz-Kirchhoff金屬板的計算方法36-38
• 3.3.2 Isherwood基于線性回歸法的計算方法38-39
• 3.3.3 不同計算方法的比較與分析39-42
• 3.4 本章小結42-43
• 第4章 風載荷對動力定位船舶作用特性仿真研究43-70
• 4.1 靜態(tài)風載荷對動力定位船舶作用特性仿真研究43-60
• 4.1.1 風的時域仿真43-44
• 4.1.2 仿真策略44-48
• 4.1.3 風速改變時靜態(tài)風對船舶的作用特性研究48-53
• 4.1.4 風向角改變時靜態(tài)風對船舶的作用特性研究53-60
• 4.2 動態(tài)風載荷對動力定位船舶作用特性仿真研究60-69
• 4.2.1 仿真策略60-62
• 4.2.2 風速改變時對船舶位置影響研究62-64
• 4.2.3 風向角改變時對船舶位置影響研究64-66
• 4.2.4 動態(tài)風周期改變時對船舶位置影響研究66-69
• 4.3 本章小結69-70
• 第5章 結論70-71
• 參考文獻71-74
• 致謝74-75
• 研究生履歷75-76
• 附錄76-78

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本文編號：720727