摘要：操纵性相关性分析一直以来是受到国内外学者的关注,但是由于其复杂性,至今未能很好地解决.目前,模型试验的数据往往是直接预报到实船的操纵性能,这有可能导致很大的偏差,影响船舶的航行安全.本文针对育鲲轮,进行了实船试验与模型试验的相关性分析.首先进行了实船回转试验和z形试验,测试了该船的操纵性.通过试验数据分析获得了纵距、横距、战术直径、回转直径、超越角等操纵性特征参数,试验过程中也进行了船舶姿态,如纵、横摇以及主机功率的测试.通过实船回转试验发现,主机功率比直航时增大了大约15%,这给船舶设计提供了参考.然后,采用6m长左右的模型也进行了相同试验的测试,电机转速与实船主机转速相似,且一直保持不变.最后,分析比较了模型所测数据与实船数据,发现特征参数误差基本都在10%以内.说明模型长度、螺旋桨的模拟等模型试验方案基本可行.

摘要：对内倾船在畸形波作用下的波浪载荷特性开展了模型试验研究.基于线性波浪叠加理论在拖曳水池中模拟畸形波.进行了波浪载荷试验,测量了船体典型剖面的垂向波浪剪力和弯矩,并和常规不规则波浪下的试验数据进行比较,开展了内倾船在畸形波作用下的波浪载荷试验,考察航速对船体波浪载荷的影响.这项研究对于极端海况下舰船波浪载荷评估和结构强度设计具有重要的工程价值.

摘要：实船在波浪中的操纵运动数学建模是船舶操纵性预报的难点。在静水中,实船操纵运动建模相对较易实现,在此基础上结合波浪力数学模型,可以产生虚拟的船舶在波浪中的操纵运动数据,再结合有限的波浪环境实测数据,形成虚实融合的数据,从而可以利用数据驱动手段,开展实船在波浪中的操纵运动数学建模研究。该文以某船为例,基于静水环境下实船实测数据,使用物理内嵌神经网络(physics informed neural network,PINN)辨识船舶操纵运动MMG方程水动力导数。记及波浪力模型后,形成船舶在波浪中操纵运动数学模型,基于此数学模型构造操纵运动数据,再结合有限的波浪环境数据,利用长短期记忆神经网络(long short term memory,LSTM)开展实船在波浪中的操纵运动在线预报研究。

摘要：船舶砰击载荷对其结构和航行安全都有重要影响,针对大外飘船舶首部砰击载荷特性开展模型试验研究。分别采用刚体船模和分段弹性船模在拖曳水池完成了不同波高下大外飘船舶首部砰击模型试验,分析船模刚度对首部砰击压力测量结果的影响。在小波高下,刚体船模和分段弹性船模试验得到的砰击压力结果相差不大;在大波高下,刚体船模试验得到的砰击压力比分段弹性船模试验结果偏大。研究分段弹性船模不同位置的砰击压力分布规律,砰击发生时,越靠近船首位置砰击载荷越大,越靠近船底砰击载荷越大。

摘要：在型线优化过程中,综合考虑阻力、操纵水动力性能,为能设计出综合性能优的船舶线型奠定基础。采用平面运动机构(PMM)进行某船F1A1以及F1A3两线型在设计吃水状态下的直航、斜航运动和摇首运动等试验,对两型船的阻力进行分析,回归得到相关的水动力系数,分析后体形状对船舶操纵水动力的影响,并通过数值模拟,分析两船的回转性、应舵性和航向纠偏能力。

摘要：船舶在航行过程中需要减摇系统来抵抗风浪,从而使其能够稳定作业,并提高安全性和船员的舒适度。陀螺减摇装置作为一种非常有效的减摇装置,其优点是其完全在船体内发挥作用,不需要足够的可移动质量来产生控制力矩。该文首先建立了船舶在随机海浪中的非线性波浪力扰动模型,并结合陀螺减摇装置工作原理,建立船舶与陀螺减摇装置联合动力学模型,分别为自然驱动和控制器驱动的2种陀螺稳定器模型,构造了相应的MATLAB Simulink船舶运动控制仿真框图。仿真结果表明:自然驱动和控制器驱动的陀螺稳定器都能通过轮子高速旋转和进动角变化的陀螺效应来减小横摇。与自然驱动的陀螺稳定器相比,控制器驱动的陀螺稳定器能更有效地减少船舶非线性横摇运动。