大型水面艦船操縱性仿真軟件開發(fā).pdf

1、大型水面艦船的發(fā)展對其工程設(shè)計中的操縱性預報方法及工具的需求愈加強烈,用于艦船操縱性預報的數(shù)值仿真方法也越來越受到關(guān)注。本文的主要目的是根據(jù)大型水面艦船在不同設(shè)計階段對操縱性預報的不同精度要求,分別建立操縱性預報模型,并開發(fā)出可應用于工程實際的仿真預報軟件,以滿足艦船頂層方案設(shè)計階段和詳細技術(shù)設(shè)計階段對操縱性預報的需要。
　　 本文首先對艦船的運動進行分析,通過合理的簡化,建立運動坐標系下考慮橫搖耦合的四自由度運動方程,并根據(jù)M

2、MG分離建模思想,將艦船的受力分為裸船體水動力、主控力、環(huán)境干擾力;系統(tǒng)地闡述了作用在裸船體上的水動力及力矩計算模型,并通過分析比較不同的粘性水動力導數(shù)的計算方法,選取計算精度較高的模型用于數(shù)值仿真計算。
　　 其次介紹了螺旋槳和舵的水動力特性,并詳細分析了船-槳-舵之間的水動力干擾,在一定的假設(shè)條件下提出針對大型水面艦船的四槳雙舵和雙槳雙舵主控力數(shù)學模型。同時,基于定常風前提,推導出風作用力與艦船運動的關(guān)系,建立了風干擾力數(shù)學

3、模型。
　　 然后根據(jù)艦船不同設(shè)計階段對操縱性預報的不同精度要求,分別建立了艦船頂層方案設(shè)計階段操縱性預報模型和詳細技術(shù)設(shè)計階段操縱性預報模型,并利用FORTRAN程序語言,采用四階龍格-庫塔法求解操縱運動微分方程,編制了可用于大型水面艦船不同設(shè)計階段的操縱運動和操縱性預報的仿真計算程序。應用該程序進行了大量仿真計算,將計算結(jié)果與模型試驗結(jié)果比較,驗證了本文所建模型的正確性和可靠性。
　　 最后,通過對艦船操縱性仿真軟件