实际海浪环境下船模运动性能物理仿真试验研究

论文摘要

在信息化时代,船舶环境适应性是特衡量船舶设备和装置性能能否充分发挥和提高其总体性能的重要指标。船舶一直在高速化发展,要求船舶在高海情下或者大风浪中具有良好的航行安全性能,对船舶平台性能提出了很高要求。因此,研究船舶在各种复杂海洋环境下的综合性能具有重大意义,人们日益注重对实际海浪环境下的船舶运动性能研究。目前理论和水池模型试验技术尚不具备完成船舶环境适应性研究的条件。实际海洋环境下船模运动性能物理仿真试验技术,是回答船舶在实际海洋环境下各方面性能可靠的省时省力省费的有效途径,对确保船舶实际环境下的总体性能起到重要作用。本文主要开展以下几个方面的工作:1.简要阐述了海浪仿真原理及相关的海浪分析方法,介绍了一些海浪理论在实际中的有关应用。2.较全面地介绍了实际海浪环境下船模运动性能物理仿真系统的构成及各种设备仪器的调试使用情况等,并提出了有效地进行试验的方法,结合试验分析总结了试验中出现的各种问题,并提出了改进方法;3.根据实测近海岸波浪数据资料,考察实际海浪环境下船模运动仿真试验波浪模拟的可行性。4.由船模海试测试所得船模运动数据,分析船模在实际海浪中的运动性能,并结合水池船模试验,对比比较船模海试与水池试验下两者运动性能的差异,验证了在实际海浪中进行船模运动性能物理仿真试验的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 本文的目的和意义
• 1.2 船模试验研究综述
• 1.2.1 国外研究发展状态
• 1.2.2 国内研究发展状态
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 海浪仿真及谱分析理论
• 2.1 海浪的观测和描述
• 2.2 海浪仿真
• 2.2.1 二维随机海浪的仿真原理
• 2.2.2 海浪的实际应用描述
• 2.3 海浪谱密度函数估计
• 2.3.1 波能谱密度函数特性
• 2.3.2 常用海浪谱公式
• 2.3.3 相关函数法确定波能谱
• 2.3.4 直接傅立叶变换法的步骤
• 2.4 海浪谱密度函数的应用
• 2.5 本章小结
• 第3章 实际海浪环境下船模物理仿真试验
• 3.1 实际海浪下船模物理仿真试验海浪测量系统
• 3.1.1 SZF波浪测量系统
• 3.1.2 波浪测量以及其过程中需要注意的问题
• 3.2 实际海浪下船模物理仿真试验自航模系统
• 3.3 实际海浪下船模物理仿真试验
• 3.3.1 试验设备仪器以及其调试
• 3.3.2 实际海浪下船模试验方法
• 3.3.3 试验中发现的问题
• 3.4 本章小结
• 第4章 船模试验研究分析
• 4.1 实际海浪下船模试验研究分析
• 4.1.1 实际海浪环境分析
• 4.1.2 运动数据分析比较
• 4.2 水池不规则波试验研究分析
• 4.2.1 不规则波试验方法
• 4.2.2 拖曳水池不规则波试验
• 4.3.3 不规则波试验研究分析
• 4.3 实际海浪下船模试验与水池试验对比分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文
• 致谢