大型水面艦船操縱性仿真軟件開發(fā).pdf

1、大型水面艦船的發(fā)展對(duì)其工程設(shè)計(jì)中的操縱性預(yù)報(bào)方法及工具的需求愈加強(qiáng)烈,用于艦船操縱性預(yù)報(bào)的數(shù)值仿真方法也越來越受到關(guān)注。本文的主要目的是根據(jù)大型水面艦船在不同設(shè)計(jì)階段對(duì)操縱性預(yù)報(bào)的不同精度要求,分別建立操縱性預(yù)報(bào)模型,并開發(fā)出可應(yīng)用于工程實(shí)際的仿真預(yù)報(bào)軟件,以滿足艦船頂層方案設(shè)計(jì)階段和詳細(xì)技術(shù)設(shè)計(jì)階段對(duì)操縱性預(yù)報(bào)的需要。
　　 本文首先對(duì)艦船的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析,通過合理的簡化,建立運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系下考慮橫搖耦合的四自由度運(yùn)動(dòng)方程,并根據(jù)M

2、MG分離建模思想,將艦船的受力分為裸船體水動(dòng)力、主控力、環(huán)境干擾力;系統(tǒng)地闡述了作用在裸船體上的水動(dòng)力及力矩計(jì)算模型,并通過分析比較不同的粘性水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)的計(jì)算方法,選取計(jì)算精度較高的模型用于數(shù)值仿真計(jì)算。
　　 其次介紹了螺旋槳和舵的水動(dòng)力特性,并詳細(xì)分析了船-槳-舵之間的水動(dòng)力干擾,在一定的假設(shè)條件下提出針對(duì)大型水面艦船的四槳雙舵和雙槳雙舵主控力數(shù)學(xué)模型。同時(shí),基于定常風(fēng)前提,推導(dǎo)出風(fēng)作用力與艦船運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,建立了風(fēng)干擾力數(shù)學(xué)

3、模型。
　　 然后根據(jù)艦船不同設(shè)計(jì)階段對(duì)操縱性預(yù)報(bào)的不同精度要求,分別建立了艦船頂層方案設(shè)計(jì)階段操縱性預(yù)報(bào)模型和詳細(xì)技術(shù)設(shè)計(jì)階段操縱性預(yù)報(bào)模型,并利用FORTRAN程序語言,采用四階龍格-庫塔法求解操縱運(yùn)動(dòng)微分方程,編制了可用于大型水面艦船不同設(shè)計(jì)階段的操縱運(yùn)動(dòng)和操縱性預(yù)報(bào)的仿真計(jì)算程序。應(yīng)用該程序進(jìn)行了大量仿真計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果與模型試驗(yàn)結(jié)果比較,驗(yàn)證了本文所建模型的正確性和可靠性。
　　 最后,通過對(duì)艦船操縱性仿真軟件