潜艇垂直面分离型数学模型及其干扰因子分析

潜艇垂直面分离型操纵运动数学模型是以艇体(H)、螺旋桨(P)、艉附体(R)和围壳舵(B)各自单独的水动力性能为基础,再加上H、P、R、B相互之间的流体动力干扰组成.该模型便于处理实艇和模型的相互关系(如模型舵失速问题的修正等),也有利于了解艇体、螺旋桨和附体对水动力的贡献,同时还便于积累资料和迅速估计设计方案的局部修改带来的潜艇操纵性能的变化,对于工程设计、计算有其独特的优势.潜艇垂直面分离型操纵运动数学的建立关键在于确定干扰系数,模型干扰系数可分为三类,第一类是艇体对附体的干扰系数:γB、ιB、γR、和ιR;第二类干扰系数为附体对艇体水动力的干扰:tB、aB、tR和aR;第三类为螺旋桨对水动力影响κ.文中介绍了干扰系数的确定方法,以及模型与实艇干扰系数换算关系.     

潜艇大攻角操纵运动预报

舱室破损进水是造成潜艇失事的主要险情之一.文中针对潜艇首部破损进水并采取应急吹除上浮时出现的大攻角运动状态,建立了潜艇大攻角操纵运动数学模型.通过数学模型中有、无考虑大攻角水动力修正的两种形式,对潜艇首部舱室破损进水的挽回操纵进行了仿真预报比较.仿真结果表明,潜艇在大攻角状态下的操纵运动预报,数学模型中考虑了大攻角水动力修正后的预报更加合理.而且,在潜艇舱室破损进水采取应急吹除挽回时,需要重点关注升降舵对纵倾的控制.     

浅水高速艇的快速性研究

本文提供了一种内河浅水型高速艇艇型.针对该型线又进行了不同水深的阻力模型拖曳试验,并根据试验结果讨论了高速艇的浅水效应.结果表明,该艇的水动力性能优于常规的高速艇艇型.配合本文提出的带有侧进水口及底进水口的双进水口喷水推进系统的概念设计,该高速艇可在深水中高速航行、在浅水中安全航行,有效最小水深可和该艇的静态吃水相当.     

前言

船舶力学的发展不断地推动和促进着船舶与海洋工程领域的发展.船舶力学是船舶与海洋工程技术创新发展的重要源泉之一,而船舶与海洋工程的需求又是船舶力学发展的基础,两者密切相关,与时俱进. 为了更好地推动我国船舶力学科学事业的发展,为从事船舶与海洋工程力学研究的科研工作者提供一个科学论文交流的平台,把我国的船舶与海洋工程力学研究成果介绍到世界,中国船舶科学研究中心和中国造船工程学会船舶力学委员会于1997年联合创办了《船舶力学》杂志,同年9月份《船舶力学》第1期与读者正式见面.随后,每期都按时出版,迄今当她满二十周岁的生日时已出版发行165期.     

大型集装箱船受风工况下操纵性计算预报

本文采用考虑横摇在内的四自由度船舶操纵运动模型，结合大型集装箱船的船型特点。水动力试验结果和完善船、桨、舵水动力、附加质量以及风载荷的计算表达，建立大型集装箱船操纵性预报方法，并完成了4500TEU集装箱船受风工况下的操纵实例计算。文中还分析了风向角αω，风速比Vα/Vα和操舵角δ诸因素对大型集装箱船风载下操纵性的影响。     

CMAC神经网络在潜艇操纵控制中的仿真应用

基于MATLAB/Simulink软件包.利用拘束模型试验的水动力实验结果.开发了潜艇的六自由度操纵运动预报模型.其典型机动的仿真结果与自航模试验结果吻合较好.在此基础上,成功地将CMAC神经网络技术应用于潜艇操纵运动控制仿真中.仿真结果表明,神经网络控制比单独的PID时的控制效果优越,舵机操舵幅度明显减小,且具有较强的抗干扰能力,鲁棒性强等优点.     

基于一维双层Boussinesq模型的破碎波和增水模拟

将由10个方程组成的一维双层Boussinesq模型进行简化,加入人工黏性实现对破碎波的模拟,用于模拟近岸波浪浅化、破碎及增水现象。参考FUNWAVE的处理方法,使一维双层Boussinesq模型可用于干湿边界的模拟。4个经典算例结果表明,该模型能较好地模拟非线性波的传播、波浪破碎、增减水和干湿边界的变化。