气垫船舶与水面冲击过程的模型仿真分析

气垫船舶驾驶中与水面冲击过程分析是保护船体安全的关键。在气垫船舶在水面冲击的过程中,气垫船的围裙与坞仓壁发生碰撞的变形的过程复杂,气垫船驾驶仿真中的气垫船与水面碰撞的冲击力和力矩的变化呈现较大的非线性。传统的气垫船舶与水面冲击过程分析模型中,均以碰撞过程为刚性冲击力不变形和气垫船力矩变化较平缓为前提假设,导致对冲击的分析效果欠佳。提出利用有限元方法建立围裙触水缩进的气垫船舶水面冲击分析方法,根据微幅波波浪叠加原理建立多气室非均匀气垫压力面,获得全垫升气垫船非线性六自由度操纵运动分析结果,建立岸滩坡面理论模型,实现气垫船水面和陆地航行状态的衔接和过渡。仿真结果表明,上述模型能真实仿真全垫升气垫船的水面冲击运动状态,优化较为明显。