船舶多工況橫搖運(yùn)動(dòng)建模與預(yù)報(bào)研究.pdf

1、由于受到海浪、海風(fēng)及海流等環(huán)境因素的影響，船舶在海面上航行過程中，不可避免地要產(chǎn)生各種搖蕩。其中，橫搖運(yùn)動(dòng)對(duì)船舶的危害最大。劇烈的橫搖將會(huì)對(duì)船舶的適航性以及船上人員及財(cái)產(chǎn)的安全產(chǎn)生不利影響。因此，為了提高船舶在海上航行的安全性，對(duì)船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的研究顯得至關(guān)重要。
　　 本文以某固定船型為研究對(duì)象，研究多工況（不同航向、不同航速以及不同海況）條件下的船舶橫搖運(yùn)動(dòng)，并建立船舶橫搖運(yùn)動(dòng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，最后對(duì)船舶橫搖運(yùn)動(dòng)進(jìn)行預(yù)報(bào)。本

2、文的主要研究工作如下:
　　 （一）建立船舶橫搖運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型。首先，研究海浪的統(tǒng)計(jì)特性，并對(duì)海浪進(jìn)行譜分析，結(jié)合海浪譜密度表達(dá)式，利用等能量采樣法對(duì)長(zhǎng)峰波隨機(jī)海浪進(jìn)行仿真，得到海浪波高及其波傾角的仿真曲線。然后，在此基礎(chǔ)上，依據(jù)船舶線性橫搖理論，建立船舶在長(zhǎng)峰波海浪中的線性橫搖運(yùn)動(dòng)方程。
　　 （二）分析多工況條件下船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的變化。在已經(jīng)建立的船舶橫搖運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)不同航向、航速以及海況條件下的船舶橫搖運(yùn)動(dòng)

3、進(jìn)行仿真，并分別分析航向、航速以及海況對(duì)船舶橫搖運(yùn)動(dòng)頻率響應(yīng)曲線、橫搖角統(tǒng)計(jì)數(shù)字特性值（平均橫搖角、有義橫搖角及3％保證率橫搖角）以及船舶橫搖力矩的影響。
　　 （三）建立船舶橫搖運(yùn)動(dòng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。以船舶橫搖運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，獲取船舶在不同工況條件下橫搖運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)訓(xùn)練RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從而得到船舶橫搖運(yùn)動(dòng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并選取測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)該模型進(jìn)行測(cè)試。
　　 （四）建立船舶橫搖運(yùn)動(dòng)預(yù)報(bào)模型。通過船舶