大型集裝箱船側(cè)推器和舵轉(zhuǎn)向效果比較.pdf

1、隨著全球航運(yùn)市場(chǎng)的日益興旺繁榮，集裝箱船舶的噸位、航速不斷增加，大型集裝箱船舶在其安全操縱性方面也面臨著更多的挑戰(zhàn)。船舶在低速行駛的情況下的可操控能力是其安全操縱的重要指標(biāo)，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者針對(duì)此已做了大量相關(guān)研究。
　　 側(cè)推器作為一種船舶在航行過(guò)程中的一種輔助操縱設(shè)備，其水動(dòng)力特性良好，相比拖輪對(duì)惡劣海況的適應(yīng)性更強(qiáng)，因而被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化集裝箱船上，尤其是大型集裝箱船舶;舵作為傳統(tǒng)的船舶操縱設(shè)備，有其固有的特點(diǎn)。鑒于大型集裝

2、箱船在自身操縱性方面存在著一定的不足和缺陷，對(duì)比低速情況下側(cè)推器和舵的轉(zhuǎn)向效果，對(duì)大型集裝箱船舶的安全操縱有意義重大。
　　 本文采用分離建模思想，對(duì)船體、螺旋槳、首側(cè)推、舵等影響船舶操縱的各部分設(shè)備進(jìn)行獨(dú)立建模，同時(shí)將模型中各獨(dú)立部分的相互干涉因素納入思考體系。充分結(jié)合國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的相關(guān)研究成果，對(duì)船舶港內(nèi)操縱過(guò)程中常見(jiàn)的淺水、低速、大漂角等特點(diǎn)加以充分考慮，通過(guò)定量計(jì)算、定性分析，給出船舶運(yùn)動(dòng)特性。建立出適用于大型集裝箱船

3、的操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，該模型靈活運(yùn)用貴島模型和芳村模型，即在大漂角狀態(tài)下（大于30°時(shí)）采用芳村模型，而小漂角狀態(tài)下（小于20°時(shí)）采用貴島模型，漂角介于二者間對(duì)兩個(gè)模型進(jìn)行內(nèi)插。
　　 本文利用MATLAB，通過(guò)四階龍格—庫(kù)塔法構(gòu)建了仿真平臺(tái)，對(duì)所建立的大型集裝箱船舶運(yùn)動(dòng)操縱模型進(jìn)行解算，并采用Simulink工具箱，模擬仿真了船舶操縱，并保證了實(shí)船的試驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果的吻合。通過(guò)調(diào)整載態(tài)、淌航余速、側(cè)推器工況，分別對(duì)不同狀況下