波浪自適應(yīng)式應(yīng)急救助艇的設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、隨著我國(guó)海上生產(chǎn)活動(dòng)的日益增多，海上救撈力量建設(shè)也被提上日程。救助船舶作為海上救助的主力裝備，得到了廣泛的應(yīng)用，其中高性能應(yīng)急救助艇在近海人命救助中發(fā)揮了巨大的作用。對(duì)于小型應(yīng)急救助艇的研究，歐美起步較早，現(xiàn)有的成熟船型，主要在船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化、專業(yè)救助裝備的研究上投入較多，然而對(duì)小型救助艇耐波性差的通病，卻始終未能解決。本文作者研發(fā)了一種具有波浪自適應(yīng)能力的專業(yè)海上高性能救助艇，有望提升我國(guó)在近遠(yuǎn)海的應(yīng)急救助力量。
　　本文介紹了該

2、種波浪自適應(yīng)救助艇主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)過程，分析了懸浮系統(tǒng)的建模和主要參數(shù)的計(jì)算求解方法，運(yùn)用SolidWorks軟件對(duì)浮筒浮力進(jìn)行了計(jì)算校核，并用ANSYS軟件對(duì)浮筒的外觀設(shè)計(jì)進(jìn)行了減阻力分析，設(shè)計(jì)了一套基于噴水推進(jìn)器的電力推進(jìn)系統(tǒng)，最后設(shè)計(jì)了一種新型的掛載救助裝備。在對(duì)該波浪自適應(yīng)救助艇的建模和分析中，首先對(duì)二維不規(guī)則海浪進(jìn)行了研究，并運(yùn)用Matlab軟件設(shè)計(jì)了基于Longuet-Higgins模型的二維不規(guī)則海浪仿真程序。在對(duì)該波浪自適

3、應(yīng)救助艇的三維模型簡(jiǎn)化之后，提出了基于單自由度的1/4模型，采用空間向量方程對(duì)該模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行求解和分析，得出該設(shè)計(jì)可以有效地減輕海浪對(duì)主船體垂蕩運(yùn)動(dòng)的影響。之后又提出了基于四自由度的半船模型，并對(duì)該模型的動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行了求解和分析，驗(yàn)證了該艇可以有效地減輕主船體垂蕩運(yùn)動(dòng)的幅度和頻率以及橫搖運(yùn)動(dòng)的頻率，提高艇載人員的舒適性和安全性。在實(shí)驗(yàn)研究中，分析了三種不同的基于加速度信號(hào)數(shù)值積分算法的優(yōu)缺點(diǎn)，并設(shè)計(jì)了基于FFT變換的頻域算法。在實(shí)