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船舶超谐共振响应运动 总被引:2,自引:0,他引:2
由于船舶阻尼系数和恢复力矩的非线性,船舶大幅运动时横摇和纵摇耦合。各类船舶的纵摇固有频率接近横摇固有频率的两倍,存在基于动力学理论的2;1的内共振关系。本文考虑大幅波浪激励,建立了船舶横摇与纵摇耦合的非线性运动方程,针对纵摇和横摇频率存在2:1内共振关系以及波浪遭遇频率Ω等于1/4倍纵摇固有频率,采用多惊讶方法,求出了运动方程的摄动解,得到了横摇与纵摇超谐运动的时间历程响应,分析了产生超谐共振的条件。研究表明,在大幅波浪激励下,船舶将出现超谐共振响应,其运动特征是:横摇运动和纵摇运动均为两个不同频率谐波的迭加。横摇响应包括波浪遭遇频率谐波和横摇固有频率谐波;纵摇包括波浪遭遇频率谐波和纵摇固有频率谐波。两个谐波响应的迭加,使横摇和纵摇运动响应显著增加,并且横摇运动不再左右对称,针对算例进行了超谐运动响应计算,计算结果与本文的理论分析结论完全吻合。 相似文献
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为了进一步掌握平面被动式减摇水舱中水位变化对减摇效率的影响规律,为减摇水舱总体设计提供参考。根据目标船和减摇水舱结构特点,选择5档水舱水位和无水状态分别进行静水横摇衰减模型试验、规则波模型试验和4级海况不规则波模型试验,针对减摇水舱水位变化对目标船固有周期、阻尼特性、减摇效率的影响规律进行分析,确定最佳水位区间。研究结果表明,水舱水位增加对目标船横摇固有周期和阻尼系数都有影响,水舱水位在水舱总高50%以内,减摇效率随水位增加而提高,在50%~60%之间减摇效率最高,超过60%时,减摇效率有降低趋势。 相似文献
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利用动态力作用在某一模型上进行三分量测量所得的数据库,使用四阶Runge-Kutta法,使惯性矩、横摇阻尼、纵摇角幅值和重心高度变化,对艇由强迫纵摇引起的非线性横摇进行模拟。这些结果表明:由纵摇引起的横摇周期与纵摇周期没有关系,不稳定横摇发生在纵摇周期为所引起横摇的二分之一周期时,不稳定的临界范围和阻止不稳定横摇的最小横摇阻尼,随惯性矩的增加、纵摇角幅值的增长和重心高度的降低而增大。 相似文献
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潘秋华 《交通部上海船舶运输科学研究所学报》2006,29(1):44-47
在建立了系统动力学模型的基础上,运用数值优化方法对减摇装置的参数进行了优化设计,得到了减摇装置的最佳频率和最佳阻尼;分析了减摇装置有无时系统的传递函数特性,仿真计算了减摇装置有无时船体对初始横摇角的响应及对外部激振的响应。结果表明,设计的减摇装置对船体的横向摇动有明显的减摇效果。 相似文献
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U型水舱在船舶中的垂向布置问题 总被引:2,自引:0,他引:2
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。 相似文献
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本文利用“对振式可控力矩横摇激振装置”进行船模允许甲板入水的强制横摇实验研究,证实用甲板未入水的横摇模型预报允许甲板入水的横摇将产生显著的差别。唯有通过船模允许甲板入水的强迫横摇实验才能获得真实的非线性横摇模型,据此才能进行可靠的巨幅横摇响应预报。 相似文献
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1吨级试验艇属于高密度中低速气垫船,其与气垫密度成平方关系的阻力峰值较大而设计推力相对较小,经采取措施解决了越峰困难问题。原阻力计算方法在阻力峰值处的计算结果不够精确是原因之一,故根据移动压力面兴波理论编制了直接计算兴波阻力的程序,使计算越峰所需推力更接近试验结果。理论计算与工程实践表明,在设计高密度中低速气垫船时需特别关注越峰性能校核,建议第一阻力峰处设计越峰裕度在原计算方法基础上应修正至不小于30%为宜。 相似文献
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大型汽车滚装船参数横摇研究 总被引:2,自引:2,他引:0
对于航行在纵向波浪中的船舶,参数横摇是横稳性中典型的不利情形。文章对参数横摇作了介绍,并对某大型汽车滚装船进行了实例分析。首先,对船舶在纵向波浪中的稳性变化进行了计算;然后,根据衡准进行验证;最后,采用数值仿真方法,研究了稳性变化、横摇阻尼、航速、航向等参数对参数横摇的影响。 相似文献
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Mortaza Azizi Yengejeh Hamid Mehdigholi Mohammad Saeed Seif 《Journal of Marine Science and Technology》2016,21(3):458-470
Racing catamarans use aerodynamic alleviation concept which in existing extreme ground effect significantly enhances the performance. Beside design measures, controlling strategies may be employed as convenient solutions to improve the performance and address concerns regarding poor stability in these crafts. Being of substantial importance for a racing catamaran to reach the final speed as soon as possible, this study attempts to find the optimal form of changing the drive angle (as control variable) to minimize its acceleration time. In this regard, a mathematical model is developed for forward acceleration phase of these catamarans based on empirical and theoretical methods. Then the formulation and solution algorithm for the time-optimal problem are described according to an indirect method. Results for a representative racing craft have been presented in uncontrolled and controlled conditions. Problem in controlled condition has been solved without and with a predefined constraint regarding stability margin. Optimal controlling of the drive angle without stability constraint during the acceleration results in 40 % reduction in time required to reach the speed of 110 kn and 14 % reduction in resistance at this speed in comparison to the uncontrolled case. Addition of the stability constraint changes optimal solution for drive angle and causes craft trim angle follow a decreasing trend at higher speeds. 相似文献
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严格地推导出舱口盖连杆长度的计算式子,并阐明式中各参数的意义,最后指出装置中导向轮和滚动轮安装的最佳位置,可供同行参考. 相似文献
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文章探讨V形割划式水翼艇翼航时初横稳性的计算,主要涉及水翼艇翼航时水翼浸深、横倾时左右翼升力的合力、回复力矩和稳性临界速度;提出了水翼艇翼航时稳性临界航速的概念和计算方法.文中的计算和讨论可为V形割划式水翼艇的设计提供参考. 相似文献
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单体小水线面水翼艇的概念设计 总被引:2,自引:0,他引:2
本文针地一般11.9m长的交通艇提出了单体小水互面水翼艇的设计方案。介绍了该艇的水翼配置与线型设计,以及艇的稳性和阻力计算。计算表明,设计艇具有良好的水动力性能。 相似文献
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902冲翼试验艇设计 总被引:1,自引:0,他引:1
冲翼艇是一种利用机翼的地面效应离开水面又十分贴近水面飞行的高速运载工具。它具有速度高、长时间超低空飞行、适航性和经济性好等优点,有广阔的发展前途。902冲翼试验艇是中国船舶科学研究中心设计的单座冲翼性能试验艇。试航证明它具有良好的稳定性、操纵性和适航性。本文主要介绍该艇的总体布局、气动设计、水动设计、结构设计以及试飞结果。 相似文献