湘江株洲枢纽库尾整治河段船舶操纵运动模拟

为解决散乱浅滩弯曲河段水流条件复杂、船舶航行困难且易受浅水效应影响的问题,建立平面二维水流数学模型及船舶操纵运动数学模型,以湘江株洲枢纽库尾鱼弄子滩为例,通过实测资料验证数学模型的可靠性,对典型工况进行船舶运动数值模拟,计算相应航行参数,评估航道整治效果及通航条件。结果表明:疏浚受散乱浅滩影响的弯曲航道能有效优化航道水流流态,明显改善船舶通航条件。该数值模拟可为评估散乱浅滩弯曲航道的整治效果提供科学依据和指导。

船舶操纵模拟器中的系缆张力模型

建立了可适用于6个自由度船舶操纵运动数学模型的系缆张力计算模型。系缆的应变满足虎克定律,利用悬链线方程和虎克定律推导出的系缆无应力长度的计算公式,根据计算出的系缆无应力长度和系缆的实际长度的对应关系,用试算法计算系缆张力;否则,忽略系缆的自重,通过由系缆的应变曲线图拟合的多项式来计算系缆张力,并分别计算了系缆的水平张力和竖直张力。进行了系缆破断强度的计算,并对系缆张力是否超出安全负荷以及系缆是否破断进行了判断。计算实例验证了模型的正确性和实用性。

基于岭回归方法的船舶操纵运动建模

基于自航模试验的系统辨识方法是一种有效的船舶操纵运动建模方法。通过对舵角和转艏角速度试验数据的分析,用岭回归方法确定了船舶操纵运动数学模型中的模型参数,进行了操纵运动预报仿真并同自航模试验数据对比,数值仿真结果验证了方法的有效性。

基于虚拟现实的船舶操纵运动仿真系统研究

利用MMG操纵运动数学模型计算船舶的操纵运动 ,应用OpenGL和 3Dmax技术 ,开发了船舶操纵运动的三维可视化仿真系统 ,通过输入船舶主尺度 ,实现了具有真实感的、随时间变化的船舶操纵运动实时动态仿真 。

基于细长体理论的小水线面双体船操纵性预报

小水线面双体船(SWATH)由于具有良好的船舶快速性、耐波性、稳性和效率高等特点,已经成为新船型的代表。根据小水线面双体船的船型结构特点,在操纵运动数学模型的基础上,充分考虑小水线面船的结构特点和双体、双桨、双舵之间水动力的相互影响,采用细长体理论计算了附加质量、附加惯性矩和线性水动力导数,编制了双体船操纵运动预报程序,并结合实例对SWATH的操纵性能进行了预报。

桥群河段船舶通航安全数值模拟分析

针对内河航道中桥群河段船舶通航安全问题,以浏阳河汉桥工程所在的桥群河道为例,基于浅水方程,建立了浏阳河二维水流数学模型;基于MMG方程,建立了船舶操纵运动数学模型。通航水流条件分析表明:汉桥修建对桥群河段水流的影响较小,河道水流平顺,对船舶安全航行的影响较小。船舶航行模拟分析结果表明:船舶可顺利通过桥群河段,且操作较容易,为桥群河段的通航安全提供了科学依据。

小间距桥梁并建对内河桥区航道通航安全影响分析——以浏阳河景观桥为例

针对内河桥区航道船舶通航安全问题,以浏阳河景观桥(鹊桥)工程所在的桥区河道为例开展研究工作。研究首先基于浅水方程建立了浏阳河局部河段平面二维水流数学模型,在验证和水流条件计算的基础上,基于MMG方程建立了船舶操纵运动数学模型。研究结果表明,鹊桥的修建对所在桥区河段水流条件的影响较小,水流平顺,无不良流速及流态;所有船舶通航计算工况下,船舶均可顺利通过桥区河段,且操相对较容易,研究可为类似桥区河段的通航安全提供技术参考。