用Morlet小波变换研究舰船横摇垂荡耦合特性

本文探索了用小波变换方法对舰船横摇垂荡非线性耦合动力学特性的研究.对于考虑与垂荡二次耦合的舰船横摇方程,用Morlet小波变换分析其摇摆响应动力学特性,研究分析了船舶在几种典型波浪中的状况:稳定区域中的横摇回复和稳态横摇;非稳定区域的横摇发散;以及混沌现象.研究表明,通过小波变换所特有的时频窗,对横摇响应小波变换系数的模和相等信息进行分析,可以获得船舶横摇-垂荡耦合非线性动力学幅值和频率的各种典型特征.     

并联六自由度机构在舰船装备动态环境模拟中的应用

船舶在海上航行的运动状态具有很多不确定性,会发生俯仰、偏转和横向摆动等多种运动,这种动态环境对船载机械设备的正常运行有许多不利影响。多自由度摇摆平台结合伺服液压系统和机械传动系统,在平台稳定性和动态性能上表现突出。本文利用并联六自由度机构,设计一种模拟舰船动态环境的摇摆平台,该平台可实现纵摇、横摇和上下升沉复合摇摆状态控制。     

舰船摇摆下舰载火箭弹初始扰动可能域研究

舰船摇摆产生的过载将对舰载火箭弹的初始扰动产生影响。初始扰动是影响舰载火箭弹密集度水平的主要因素,但却无法由现有的试验水平测得。本文采用有限幅值随机激励仿真的方法,同时考虑舰船的横摇和纵摇运动,得到了不同安装位置下舰船摇摆引起的初始扰动可能域。仿真结果表明,横摇对初始扰动的影响大于纵摇对初始扰动的影响,但二者引起的初始扰动量级相同,因此对安装位置不在舰船横轴或纵轴上的舰载火箭弹的初始扰动进行计算时必须考虑舰船的纵摇运动。     

舰船海况模拟平台等效摇摆参数研究

分析现有舰船海况模拟平台指标制定上的不足,提出等效摇摆参数的概念,确定以过载系数相等的等效原则,按照横摇、纵摇、横纵摇耦合分析幅值不变、周期不变、幅值周期改变3种情况下的等效摇摆参数。结果表明,现有舰船海况模拟平台指标产生的过载系数偏小,不能准确反映实际舰船摇摆效果,要产生一致的摇摆效果,舰船海况模拟平台指标必须进行等效换算。     

船舶减摇装置的回顾与展望

舰船在海上航行,时有各种海难事故发生的可能.但其中以船舶受恶劣气候及大风浪影响,激烈横摇导致船舶海损甚至倾覆沉没为最多,由我国近期发生的几起海损事故就可见一斑.一艘5000TEU集装箱船,在海上遇飓风,船舶横摇超过30°,巨大的横摇力顿使400只集装箱倾入大海,直接经济损失高达5000多万美元.滚装船"大舜号"在渤海湾遭遇风浪后,船舶剧烈摇摆,巨大的横摇力使船内的车辆固定失效,车辆又随船左右滑动,一方面相互撞碰起火,另一方面又加剧了船舶的摇摆,稳性失控,结果使该船"全军覆没".     

U型水舱在船舶中的垂向布置问题

基于“船舶－被动式U型减摇水舱”系统运动微分方程，分析了U型减摇水舱在船舶中的垂向位置对船舶横摇质量惯性矩、横摇复原系数、横摇固有频率、船舶与水舱的耦合惯性矩等系统方程参数及对船舶横摇运动和舱内液体运动的影响。结果表明，水舱垂向位置高船舶横摇中心越远，由舱内液体引起的船舶横摇质量惯性矩和横摇复原系数越大，船舶横摇固有频率则越小。而耦合惯性矩则随水舱布置高度的变化呈减小的趋势。对于各种不同类型的船舶，存在一个使舱内液体不发生振荡的奇异位置，这时水舱不产生任何的减摇效果，船舶的横摇运动与不安装水舱时相同。利用我校所研制的减摇水舱模型性能摇摆台进行了水舱模型不同垂向布置时的强迫振荡试验，试验结果与仿真结果具有很好的一致性。指出了除水舱固有频率和水舱阻尼外，水舱在船舶中的垂直方向位置也是影响水舱减摇性能和船舶减摇后的横摇运动的主要因素之一，在减摇水舱设计初期应当予以考虑。     

减摇鳍装置设计试验的原则

一、减摇鳍裝置的作用原理减摇鳍装置是船舶减摇装置中效果较好的一种。其动作原理如图1所示。在船体的舭部装设一对(或两对)与舵相似的机翼型的鳍,当船在波浪中航行产生横向摇摆时,控制两舷鳍的转角和转向使之产生一个与波浪力矩相反的稳定力矩,从而可使船舶的摇摆幅值大大减     

集装箱船舶关键位置的摇摆概率模型

为揭示船舶航行安全与船舶摇摆(尤其是横摇)之间的内在关系,针对集装箱船舶关键位置在船舶正常航行过程中产生的摇摆构建摇摆概率模型,讨论和确定与之相关的参数。研究结果表明,集装箱船舶不同位置的摇摆角度及加速度的概率模型均主要服从高斯分布,但其相关参数不同。该方法从集装箱船舶摇摆的角度为船舶结构安全和航行安全研究提供一定的理论依据。     

基于Matlab的船舶减摇水舱自动控制与仿真研究

稳定性是船舶航行质量的重要指标,远洋航行的船舶受到海风、海浪的影响,往往会发生横摇、振荡等运动。其中,横摇是指船舶在风浪作用力下产生的周期性摇摆运动,甚至会引起船舶发生倾覆等危险事故。因此,船舶工业领域投入了大量的物力、财力开发船舶的减摇装置,常见的减摇装置包括减摇鳍、减摇水舱等。减摇水舱依靠船舶横摇运动的能量使水舱内的水流动,产生的力矩可以有效地降低船舶横摇,具有结构简单、成本低、易于控制等优点,广泛应用于集装箱运输船、科学考察船等。本文针对船舶的减摇水舱,在仿真平台Matlab中研究了减摇水舱的自动控制系统,并进行了减摇水舱的结构优化设计和控制响应的仿真。本研究对改善船舶减摇水舱的自动化水平,提高结构强度有一定的指导意义。     

要文推荐

正在航集装箱船舶摇摆姿态的概率模型为研究在航集装箱船舶的摇摆姿态尤其是船舶横摇姿态,利用假定概率模型的方法,首先对集装箱船舶关键位置处的摇摆姿态进行研究并构建摇摆概率模型,然后讨论并确定概率模型的相关参数,从而建立船舶摇摆姿态的概率模型。研究结果表明,集装箱船舶不同位置处的纵向、横向摇摆角度及加速度的概率模型近似服从高斯分布,仅其相