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注。本文的主要目的是根據(jù)大型水面艦船在不同設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計階段和詳細技術設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系,建立了風干擾力數(shù)學

3、模型。
　　 然后根據(jù)艦船不同設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計階段操縱性預報模型和詳細技術設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,將計算結果與模型試驗結果比較,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