虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于將科學(xué)成果等采用可視化的方式展現(xiàn)給公眾。船舶的傾覆運動仿真也是采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)將翻船的過程以三維可視化的方式呈現(xiàn)。那么,如何平衡好真實感與實時性就顯的尤為重要。本文從三個方面重點研究船舶在隨機風(fēng)浪作用下的傾覆仿真,即隨機風(fēng)場和海浪的同步模擬算法、船舶在橫搖運動下恢復(fù)力臂計算模型和實現(xiàn)船舶傾覆模型的三維可視化仿真。力求能以較高的分辨率模擬船舶在外力作用下,發(fā)生橫搖運動直至傾覆的全過程。為實現(xiàn)此目標,主要進行了以下研究:首先,針對現(xiàn)有方法對隨機風(fēng)和海浪的同步模擬存在的周期性問題,提出了一種改進的隨機風(fēng)場和海浪的同頻疊加模擬算法。該方法在選取頻率區(qū)間時,將隨機風(fēng)與海浪同時考慮,忽略低頻與高頻,集中選取風(fēng)譜與海浪譜的同頻部分。為得到具有隨機性的風(fēng)和海浪模擬結(jié)果,在選取離散點時,采用兩次隨機過程選取離散區(qū)間與離散點,從而使算法輸出具有隨機性與準確性的模擬結(jié)果。其次,為了精確計算船舶發(fā)生傾覆的時間問題,本文提出一種改進的恢復(fù)力臂計算模型。該模型首次將時間與側(cè)傾角引入恢復(fù)力臂的計算,使恢復(fù)力臂值隨時間與側(cè)傾角變化。新的計算模型可以大幅度提高力臂的精確度。最后,通過對船舶在海面上的受力分...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究的背景
    1.2 研究的意義與目的
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 隨機風(fēng)浪模擬研究現(xiàn)狀
        1.3.2 傾覆力臂算法研究現(xiàn)狀
        1.3.3 船體傾覆仿真研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究思路及內(nèi)容
    1.5 論文結(jié)構(gòu)
第2章 隨機風(fēng)浪仿真技術(shù)研究
    2.1 風(fēng)場的模擬方法
        2.1.1 風(fēng)的基本性質(zhì)分析
        2.1.2 隨機風(fēng)譜的選擇
        2.1.3 隨機風(fēng)場的研究方法
    2.2 海浪譜的選擇
    2.3 改進的隨機風(fēng)浪的同步模擬
        2.3.1 隨機風(fēng)和隨機海浪同步模擬方法
        2.3.2 諧波疊加方法
    2.4 實驗結(jié)果與分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 船舶橫搖運動算法驗證
    3.1 船舶橫搖運動的影響因素
        3.1.1 浪的影響
        3.1.2 風(fēng)的影響
    3.2 船舶橫搖運動研究
        3.2.1 船舶橫搖運動的基本理論
        3.2.2 規(guī)則波中的線性橫搖運動研究
        3.2.3 在規(guī)則波中的非線性運動：
    3.3 穩(wěn)性力臂的計算方法
        3.3.1 經(jīng)典力臂計算方法
        3.3.2 參數(shù)化的力臂計算方法
        3.3.3 改進的恢復(fù)力臂計算方法
    3.4 結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 船體傾覆運動的三維可視化仿真
    4.1 船舶的穩(wěn)定性研究
        4.1.1 傾覆原因分析
        4.1.2 海上漂浮船舶相關(guān)模擬分析
    4.2 船舶運動的可視化方法概述
        4.2.1 基于OpenGL船舶航行的可視化
        4.2.2 基于3dmax的船舶三維運動仿真
    4.3 船舶傾覆運動的仿真研究
        4.3.1 船體傾覆模型的提出
        4.3.2 基于untiy3d船舶傾覆過程的三維可視化仿真
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：4047197