內(nèi)河限制航道客船操縱運(yùn)動建模與仿真.pdf

1、在內(nèi)河限制航道中，由于水深受限，同時受到風(fēng)、流和岸壁效應(yīng)的作用，導(dǎo)致了船舶的運(yùn)動狀態(tài)與無限水域中有很大不同。為了提高人民的生命和財產(chǎn)安全，預(yù)防船舶的碰撞，擱淺以及其它影響船舶航行安全的情況。通過仿真能夠幫助船員預(yù)測一些緊急情況。因此對內(nèi)河限制航道客船操縱運(yùn)動的仿真是非常有必要的。本文通過建立了限制航道的客船操縱運(yùn)動數(shù)學(xué)模型，在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上以內(nèi)河客船“世紀(jì)神話”的相關(guān)數(shù)據(jù)為參考，對“世紀(jì)神話”在內(nèi)河限制航道中的多種運(yùn)動情況進(jìn)行了仿真。

2、
　　本文采取的日本數(shù)學(xué)模型小組的方法，分別考慮船，槳，舵各部分的作用力，然后考慮了它們相互之間的一些干涉作用。在深水船舶運(yùn)動數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，乘上淺水修正系數(shù)，將深水模型轉(zhuǎn)化為淺水模型。同時對船舶的大小不同漂角采用不同的計算方式，來保證船舶運(yùn)動的連續(xù)性?？紤]到內(nèi)河風(fēng)流的影響在淺水模型的基礎(chǔ)上加入風(fēng)和流的數(shù)學(xué)模型。最后因為岸壁效應(yīng)的影響，在上述模型的基礎(chǔ)上加入岸壁效應(yīng)作用力和作用力矩。建立了完善的數(shù)學(xué)運(yùn)動模型后，采用了四階的龍格-

3、庫塔法對船舶操縱運(yùn)動方程進(jìn)行數(shù)值的求解。并且建立船舶任意時刻運(yùn)動的位置和其余相關(guān)參數(shù)的確定方程。對模型求解后，本文利用C++編程語言，對船舶在受限水域的回轉(zhuǎn)性能以及相關(guān)的一些操縱運(yùn)動進(jìn)行了仿真。尤其是對船舶在不同航道，不同水深，不同航速情況下，船舶受岸壁的作用力的影響分別進(jìn)行了仿真。就仿真的相關(guān)結(jié)果，本文得出一系列的結(jié)論，所得結(jié)論與前輩們的理論分析相吻合，也論證了該仿真結(jié)果的正確性。通過相關(guān)研究得出客船在內(nèi)河限制航道航行的時候，它的旋回