船模摇荡实验报告

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《船模性能实验》实验报告

学习中心:

层次:专升本

专业:船舶与海洋工程

学号:

学生:

完成日期:

实验报告一

一、实验名称:船模阻力实验

二、实验目的:主要研究船模在水中匀速直线运动时所受到的作用力及其航行状态。其具体目标包括:(1)船型研究通过船模阻力实验比较不同船型阻力性能的优劣。(2)确定设计船舶的阻力性能;对具体设计的船舶,通过船模阻力实验,计算实船的有效功率,供设计推进器应用。(3)预报实船性能;船模自航实验前,必须进行船模阻力实验,为分析自航实验结果预报实船提供必要的数据。(4)系列船模实验;为提供各类船型的阻力图谱,必须进行系列船模的阻力实验。此外还有进行几何相似船模组实验,其目的在于研究推进方面的一些问题。(5)研究各种阻力成分实验;为了研究分类,确定某种阻力成分,必须进行某些专门的实验。(6)附体阻力实验;目的在于求得附体的阻力值以及比较不同形式的附体对阻力的影响。(7)流线实验;在船模实验的同时,有时还要进行船模流线实验,目的在于确定舭龙骨,轴支架等附体以及船首尾侧推器开孔的位置等。(8)航行状态的研究;在船模阻力实验时,测量船模在高速直线运动时的纵倾及升沉等状态,这对于高速排水型船,滑行快艇、水翼艇等高速船舶尤为重要。

三、实验原理:

1.简述水面船舶模型阻力实验相似准则。

(1)船模与实船保持几何相似。

(2)船模实验的雷诺数达到临界雷诺数以上。

(3)船模与实船傅汝德数相等。

2.分别说出实验中安装激流丝和称重工作的作用。

激流丝是为了使其在金属丝以后的边界层中产生紊流;称重工作是为了准确称量船模重量和压载重量,以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。

大工19春《船模性能实验》实验报告满分答案

大工19春《船模性能实验》实验报告满分答案

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姓名:

报名编号:

学习中心:奥鹏

层次:专升本

专业:船舶与海洋工程

实验1:船模阻力实验

一、实验知识考察

1、简述水面船舶模型阻力实验相似准则。

答:主要研究船模在水中匀速直线运动时所受到的作用力及其航行状态。其具体目标包括:(1)船型研究通过船模阻力实验比较不同船型阻力性能的优劣。(2)确定设计船舶的阻力性能;对具体设计的船舶,通过船模阻力实验,计算实船的有效功率,供设计推进器应用。(3)预报实船性能;船模自航实验前,必须进行船模阻力实验,为分析自航实验结果预报实船提供必要的数据。(4)系列船模实验;为提供各类船型的阻力图谱,必须进行系列船模的阻力实验。此外还有进行几何相似船模组实验,其目的在于研究推进方面的一些问题。(5)研究各种阻力成分实验;为了研究分类,确定某种阻力成分,必须进行某些专门的实验。(6)附体阻力实验;目的在于求得附体的阻力值以及比较不同形式的附体对阻力的影响。(7)流线实验;在船模实验的同时,有时还要进行船模流线实验,目的在于确定舭龙骨,轴支架等附体以及船首尾侧推器开孔的位置等。

(8)航行状态的研究;在船模阻力实验时,测量船模在高速直线运动时的纵倾及升沉等状态,这对于高速排水型船,滑行快艇、水翼艇等高速船舶尤为重要。(1)船模与实船保持几何相似。

(2)船模实验的雷诺数达到临界雷诺数以上。

(3)船模与实船傅汝德数相等。

2、船模阻力实验结果换算方法有哪些?

答:常用的船模阻力实验结构换算方法有两种,即二因次方法和

三因次方法。二因次方法亦称傅汝德方法;三因此方法为1978年ITTC性能委员会推荐的换算方法。

船舶摇摆实验解析

船舶摇摆实验解析

具体实验内容:格式样板如下,字体均用宋体。(填空,每空1分,共25分)

船舶摇摆实验

1、实验目的(10)

(1)测量实船的固有横摇周期。

(2)通过实验了解船舶重心对横摇周期的影响。

2、实验原理(15)

船舶的摇荡主要有下列六种形式:横摇、纵摇、首摇、垂荡、横荡、纵荡。其中,横摇、纵摇和垂荡对船的航行影响最大,而横摇又最容易发生,横摇振幅也最大,严重影响船舶安全。

船舶的稳性:

横摇固有周期Ts:

横摇摇幅衰减

静水中通过对船舶施加倾斜力矩,使船舶产生初始倾角θ后,去除该力距,船舶进入自由横摇状态。静水中船舶自由横摇的衰减曲线是按指数规律随时间而衰减的,相邻的两个横摇峰值或谷值之间的时间间隔即为横摇的固有周期Ts。在半个周期时间间隔内,横摇幅值绝对值的变化为

由以上关系可得无因次衰减系数的表达式为:

3、实验步骤(10)

1、确认所有实验设备处于正确的初始状态,包括:船舶(模)的摇摆运动不会受到干扰,倾角测量装置已上电并运行正常;

2、每次实验前测量其初始倾角;

3、运行倾角测量软件;

4、给船舶施加倾斜力矩使其倾斜;

5、点击倾角测量软件界面上的“开始”按钮,此时开始测量倾角数据并显示在界面上;

6、去除倾斜力矩使船舶进入自由横摇状态;

7、等待一定时间后,点击倾角测量软件界面上的“暂停”按钮,停止测量倾角数据;

8、将记录下来的倾角数据保存在指定的文件中;

9、在船舶的某一高度上增加重量。

首先将双面胶的一面贴在亚铁上,然后将亚铁粘贴到船模上。注意沿船长的方向,亚铁的中心线要与船模的中线一致,避免船舶左右不对称产生固定的横倾角。将增加重量的船模放入水中,给船模施加倾斜力矩使其倾斜,去除该

船模型制作实验报告

船模型制作实验报告

模型制作实验报告

实验名称船模型制作(油泥+玻璃钢) _________________ 实验日期2010年2月~6月___________________________ 专业班级07工业设计1班____________________________ 小组成员 _____ 邱**、汤**、范**、聂**、温**

指导老师高** ___________________________________

一、实验目的

1.了解油泥材料、玻璃钢材料的形态和结构特点。

2•掌握油泥模型、玻璃钢模型制作的步骤、思路和技巧。

3.掌握油泥模型、玻璃钢模型的表面处理方法。

、实验设备+材料

地点:工程学院工业设计模型制作室

设备:曲线锯,角磨机,砂带机,气泵,锉,手锯,钢尺,泥塑刀,油泥刮刀等。材料:泡沫塑料,油泥,石膏粉,环氧树脂,固化剂,原子灰,喷漆,凡士林等。

三、实验步骤

1模型船的结构外观设计:

看看这似乎来自“潘多拉”星球的飞船,你想到了什么呢?

水上“阿凡达”

相信看过《阿凡达》的朋友都已经深深地迷上了影片里的一幅幅华丽惊艳的外星景象。发疯的不仅仅是电影票,还有阿凡达的一系列衍生产品,比如说能够把照片中的自己变成纳美人的软件,还有游戏、玩具和服装,甚至是食品包装。而我也极度迷恋上《阿凡达》,于是我设计的这只游艇加入了阿凡达的元素,深蓝色的皮肤,发光的色斑,仿佛一只水生怪物游行在水面。或许这只水上“阿凡达”

可以震慑一下西湖里的白天鹅,好让它们不敢嚣张?AVATAK

2、制作卡板:

根据三视图,用各种工具把夹木板做成卡板和底板

船舶摇摆实验

船舶摇摆实验

中国石油大学船舶工程实验报告

实验日期: 2011.11.1 成绩:

班级: 09级海工二班学号: 09022062 姓名:王雪瑞教师:

同组者:尹晟、姚金江、王晶、沈言、牛洋

船舶摇摆实验

一.实验目的:

1、测量实船的固有横摇周期、计算无因次阻尼系数;

2、通过实验了解船舶重心对横摇周期的影响。

二.实验原理:

固有摇摆周期是衡量传播耐波性的重要参数。在固定装载的情况下,船舶有其自身固有的横摇周期。通过对船舶施加倾斜力矩,使船舶产生初始横斜角后,去除该倾斜力矩,船舶即进入自由横摇状态,通过测量其摇摆的角度和时间的关系即可求出其固有横摇周期。

船舶的摇荡主要包括六种形式:横摇、纵摇、首摇、垂荡、横荡、纵荡。

船舶的自由横摇如下图所示:

`

当船倾斜时,受到由外力引起的倾斜力矩和自身的复原力矩,如下图:

倾斜角度随时间的变化曲线(时历曲线)如下图所示:

船舶横摇的摇幅衰减情况可以这样表示:

将相邻的两个摇幅依次相减,求出每次摆动中的衰减角 摆至另一边的

摇幅已减少,即为:

再将一次摆动的摇幅平均,得到代表这次摆动幅度大小的平均摇幅

将对应的 及 绘制在坐标纸上,横坐标 ,纵坐标 。得到的曲 线即为横摇消灭曲线,代表了横摇衰减的情况,也表示了阻尼的情况。 在半个周期时间间隔内,横摇幅值绝对值的变化为:

由以上关系可得无因次衰减系数的表达式为:

三.实验设备与仪器:

k θ1k +θ1

k k +-=∆θθθm θ2

1

k k m

++=θθθm

θθ∆m θθ∆μπ

θθ-+=e

k

1k k

1

k ln 1θθ

πμ+=

1.实验用船舶(模);

大工20春《船模性能实验》实验报告

大工20春《船模性能实验》实验报告

大连理工大学网络教育学院《船模性能实验》实验报告

实验1:船模阻力实验

一、实验知识考察

1、简述水面船舶模型阻力实验相似准则。

(1)由阻力相似定律可知:如果船模和实船能实现全相似,即船模和实船同时滿足Re和Fr数相等,则可由船模试验结果直接获得实船的总阻力系

数,实船的总阻力也可精确确定。但是船模和实船同时滿足Re和Fr数

相等的所谓全相似条件实际上是难以实现的。船模与实船保持几何相

似。

(2)船模实验的雷诺数达到临界雷诺数以上。

(3)船模与实船傅汝德数相等。

2、船模阻力实验结果换算方法有哪些?

常用的船模阻力试验结果换算方法有两种,即二因次方法和三因次方法.

二因次方法亦称傅汝德方法;三因次方法(也称1+K法)为1978年ITTC性能委员会推荐的换算方法.

二、实验后思考题二、实验后思考题

1、船模阻力实验结果换算方法之间的区别是什么?

常用的船模阻力实验结构换算方法有两种,即二因次方法和三因次方法。

这两种方法的区别在于对粘性阻力的处理原则不同。

2、实船摩擦阻力计算中,粗糙度补贴系数是根据什么选取的?

实船船体表面比较粗糙,故实船摩擦阻力为粗糙度补贴系数,按不同船长选取。

1

水面无人艇摇荡运动模式初步分析

水面无人艇摇荡运动模式初步分析

水面无人艇摇荡运动模式初步分析

摘要

水面无人艇是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统[1]。首先,本文通过基于三体船型的无人艇船模摇荡试验,得到了一系列的横摇自由衰减曲线。其次,从系统辨识原理出发,笔者根据船舶原理,建立了横摇运动的数学模型;目标函数优化时,设计变量即为数学模型中需要辨识的参数,约束条件则由各设计变量的上下限给出。辨识结果与试验数据的对比及误差分析表明了该套数学模型和辨识程序的可行性。

关键词:水面无人艇;船模摇荡试验;系统辨识

1.引言

模型试验是研究耐波性的重要手段。通过模型试验可确定横摇、垂荡和纵摇运动的频率响应函数,据此可预报实船在给定浪级下的运动的统计值。特别是由于横摇水动力的复杂性,目前理论计算尚未达到纵向运动的计算精度,因此更需依靠模型试验。本次摇荡试验在江苏科技大学拖曳水池中进行,运用MTi三维姿态测量系统来测定横摇运动角速度值。

三体船是由三个单船体固连在一起(图1-1),其基本特征是以一个细长的中体和两个侧体,图中两侧体的间距为2b,l为侧体纵距。高速三体船水下部分由中体(主船体)和两个小侧体(辅船体)组成,3个船体均为细长片体,中体比普通单体船更加瘦长(L/B大约在12到18之间),侧体排水量不超过中体排水量的10% ,连接桥将侧体与中体连接成一体[2]。

图1-1 三体船示意图

系统辨识方法在船模实验分析中的应用由来已久。近几十年来,辨识技术被引用于识别船舶操纵运动的水动力导数、建立操纵运动的数学模型,并获得较大的进展。在对船模横摇运动的辨识中,笔者首先通过船舶原理相关知识推导出横摇运动待辨识数学模型,并确定待辨识的模型参数,即设计变量;其次笔者利用在Visual Basic6.0平台上编写了一套遗传算法的辨识程序,通过选择、交叉、变异来寻求最优解。

小船摇实验报告

小船摇实验报告

小船摇实验报告

小船摇实验报告

摇晃,是一种常见的运动形式。无论是在海上的船只,还是在游乐园的摇摆船上,我们都能感受到摇晃的力量。而在物理学中,摇晃运动也是一个重要的研究领域。本次实验旨在通过小船摇实验,探究摇晃运动的原理及其影响因素。实验装置和步骤

实验中我们使用了一个小船模型,模型的底部有一个可以旋转的轴。实验步骤如下:

1. 将小船模型放置在一个平稳的水平桌面上,并确保其能够自由旋转。

2. 给小船模型施加一个初速度,使其开始摇晃。

3. 观察小船的摇晃运动,并记录下摇晃的幅度和周期。

实验结果和分析

通过实验,我们观察到小船在摇晃过程中的一些现象。首先,我们发现小船的摇晃幅度随时间逐渐减小,最终趋于稳定。这是因为小船在摇晃过程中会受到摩擦力的作用,摩擦力会逐渐减小小船的动能,导致摇晃幅度减小。

其次,我们发现小船的摇晃周期与摇晃幅度有关。当摇晃幅度较大时,摇晃周期较长;当摇晃幅度较小时,摇晃周期较短。这是因为小船的摇晃周期与它的摆动速度有关,而摆动速度又与摇晃幅度密切相关。当摇晃幅度较大时,小船的摆动速度较慢,从而导致摇晃周期较长;当摇晃幅度较小时,小船的摆动速度较快,从而导致摇晃周期较短。

此外,我们还发现小船的摇晃运动受到外部力的影响。在实验过程中,我们可以通过施加外力来改变小船的摇晃幅度和周期。例如,当我们施加一个向右的

外力时,小船的摇晃幅度会增大;当我们施加一个向左的外力时,小船的摇晃幅度会减小。这是因为外力改变了小船的动能,从而影响了摇晃幅度。

实验的意义和应用

通过这次小船摇实验,我们深入了解了摇晃运动的原理及其影响因素。这对于我们理解物体在摇晃运动中的行为和特性具有重要意义。

大工17秋《船模性能实验》实验报告答案

大工17秋《船模性能实验》实验报告答案

大连理工大学网络教育学院《船模性能实验》实验报告

1 网络教育学院

《 船 模 性 能 实 验 》实 验 报

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船舶摇摆2013

船舶摇摆2013

1.5 基本概念
• 船舶的运动方式
• 横摇、纵摇和垂荡是主要的研究内容
1.5 基本概念
• 遭遇浪向
船首向与风浪传播方向之间的夹角
横摇、首摇、横荡
纵荡、纵摇、垂荡
纵荡、纵摇、垂荡
1.5 基本概念
• 耐波性与操纵性的关系
操纵性研究的是较长时间,可控操纵 耐波性研究的是较短时间,不可控制运
2.3 有阻力横摇
• 阻尼力矩
横摇时的阻尼,与船体形状、装载情况、舭龙 骨的形状和位置、横摇频率和幅值等多种因素 相关。
小角度的情况(5-10度)
大角度的情况
2.3 有阻力横摇
• 线性阻尼规律下的船舶横摇
衰减系数
表征了阻尼 和惯性对横 摇衰减的影 响程度
线性阻尼情况 固有圆频率
2.3 有阻力横摇
随着横摇幅值的增加,B是下降的。幅值达到 一定程度时,B趋于稳定。
小角度时B的变化较快,大角度时,B变化较慢。 甲板边缘入水后,旋涡阻尼的增大,B显著增
大。
• 对应的 与20度时的 关系
2.3 有阻力横摇
• 横摇衰减系数的估算方法
贝尔登公式 尼古拉也夫公式
渡边公式
2.3 有阻力横摇
• 阻尼的影响
对周期的影响
增大了横摇周期,但是增量很小,对于阻尼很
大的船,如取

14船舶耐波性试验

14船舶耐波性试验

Vs Vm
0
由上式可得到:
λ0
如何保证船模与实船重力相似与惯性力相似?
为保证船模和实船之间的重力相似和惯性力相似 条件,除几何相似外,还应使运动速度相似、自 摇周期相似;在船模排水量、重心的纵向位置和 垂向位置、船模的质量惯性矩等满足表14-1中的 对应关系。因此,在进行模型试验前必须首先对 船模的重量、重心位置和质量惯性矩进行校验, 使之与给定的实船数据相对应。
(4) 瞬态波试验:
• 在水池中产生一系列波,其频率随着时间从所要求的最高 频率到最低频率线性地减小。传播快速的波(低频)赶上慢 速的波(高频) ,那么在某一瞬时于水池中的某一点产生 一包含全部频率在内的很大的波,测量船模在这一瞬时最 大波上的瞬时反应。通过对波及运动的谱分析,求得频率 响应函数。
x

14.2 静水中自由和强迫横摇试验
一、静水中自由横摇衰减试验 用于确定船舶的横摇固有周期、无因次衰减系数和附加质 量惯性矩。
实船自由横摇的具体作法是:实船按预先的排水量浮于静水面 上,试验指挥者指挥一批人由一舷跑到另一舷,往返几次(跑 动的周期大致等于船的横摇固有周期) ,使船摇荡起来,船摇 到一定程度(5°左右)后,指挥跑动人员停止于船的中线面,让 船自由横摇,通过陀螺仪输出横摇角信号,利用示波器记录横 摇衰减曲线,如图14-6所示。
斯图罗哈数Sn相等,

船舶拖曳实验报告模板

船舶拖曳实验报告模板

船舶拖曳实验报告模板

实验目的

本次船舶拖曳实验的目的是,通过对实验船舶进行拖曳测试,获取船舶在水中

运动的数据,以此来评估船舶的性能表现。具体目的包括:

•测定船舶的平衡性和稳定性;

•测定船舶在不同速度下的航行阻力;

•分析船舶的波浪性能。

实验设备

本次实验所使用的设备如下:

•实验船舶:型号为XX,长XX米,宽XX米,吃水深度为XX米,载重量为XX吨;

•拖船:型号为XX,推力为XX千牛,最高航速为XX节;

•实验设备:数据采集系统、测量仪器、电脑等;

实验过程

1.实验前准备

在进行实验之前,需要将实验船舶放置在水中,并将数据采集系统和测量仪器

安装妥当,确保能够准确记录船舶在水中的运动数据。同时,对拖船也需进行检查和调试,以确保其能够正常工作。

2.实验步骤

•首先,将拖船与实验船舶连接;

•然后,将拖船开往航线起点,并逐渐增加推力,将船舶拖曳至目的地;

•在船舶航行过程中,需要对船舶的运动状态进行实时记录;

•实验完成后,将数据进行整理和分析。

3.实验注意事项

在实验过程中,需要注意以下几个方面:

•船舶在水中的运动状态应保持稳定,以确保能够准确测量相应数据;

•需要注意实验过程中的安全问题,确保实验过程中不会发生意外事故;

•在进行数据记录与整理时,要注意对其进行准确计算和处理,以确保获取到准确的测试数据。

实验结果分析

通过对实验数据的分析,可以得到以下结论:

•船舶的平衡性和稳定性良好,能够在高速下保持运动稳定;

•船舶在不同速度下的航行阻力逐渐增大,与速度呈现正相关关系;

•通过船舶的波浪性能测试,得出船舶的航行阻力与波浪形状等相关因素有较大影响。

船模性能实验

船模性能实验

《船模性能实验》实验报告

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完成日期:

实验报告一

一、实验名称:船模阻力实验

二、实验目的:

主要研究船模在水中匀速直线运动时所受到的作用力及其航行状态。其具体目标包括:

(1)船型研究通过船模阻力实验比较不同船型阻力性能的优劣。

(2)确定设计船舶的阻力性能

对具体设计的船舶,通过船模阻力实验,计算实船的有效功率,供设计推进器应用。

(3)预报实船性能

船模自航实验前,必须进行船模阻力实验,为分析自航实验结果预报实船提供必要的数据。

(4)系列船模实验

为提供各类船型的阻力图谱,必须进行系列船模的阻力实验。此外还有进行几何相似船模组实验,其目的在于研究推进方面的一些问题。

(5)研究各种阻力成分实验

为了研究分类,确定某种阻力成分,必须进行某些专门的实验。

(6)附体阻力实验

目的在于求得附体的阻力值以及比较不同形式的附体对阻力的影响。

(7)流线实验

在船模实验的同时,有时还要进行船模流线实验,目的在于确定舭龙骨,轴支架等附体以及船首尾侧推器开孔的位置等。

(8)航行状态的研究

在船模阻力实验时,测量船模在高速直线运动时的纵倾及升沉等状态,这对于高速排水型船,滑行快艇、水翼艇等高速船舶尤为重要。

三、实验原理:

1.简述水面船舶模型阻力实验相似准则。

(1)船模与实船保持几何相似;

(2)船模实验的雷诺数e R 达到临界雷诺数以上;

(3)船模与实船傅汝德数相等。

2.分别说出实验中安装激流丝和称重工作的作用。

1)安装激流丝:用1=Φmm 金属丝缚在船模的19站处使其在金属丝以后的边界层

中产生紊流。

《船模性能实验》实验报告

《船模性能实验》实验报告

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《船模性能实验》实验报告

学习中心:

层次:专升本

专业:船舶与海洋工程

学号:

学生:

完成日期: 2013年2月6日

实验报告一

一、实验名称:船模阻力实验

二、实验目的:主要研究船模在水中匀速直线运动时所受到的作用力及其航行状态。其具体目标包括:(1)船型研究通过船模阻力实验比较不同船型阻力性能的优劣。(2)确定设计船舶的阻力性能;对具体设计的船舶,通过船模阻力实验,计算实船的有效功率,供设计推进器应用。(3)预报实船性能;船模自航实验前,必须进行船模阻力实验,为分析自航实验结果预报实船提供必要的数据。(4)系列船模实验;为提供各类船型的阻力图谱,必须进行系列船模的阻力实验。此外还有进行几何相似船模组实验,其目的在于研究推进方面的一些问题。(5)研究各种阻力成分实验;为了研究分类,确定某种阻力成分,必须进行某些专门的实验。(6)附体阻力实验;目的在于求得附体的阻力值以及比较不同形式的附体对阻力的影响。(7)流线实验;在船模实验的同时,有时还要进行船模流线实验,目的在于确定舭龙骨,轴支架等附体以及船首尾侧推器开孔的位置等。(8)航行状态的研究;在船模阻力实验时,测量船模在高速直线运动时的纵倾及升沉等状态,这对于高速排水型船,滑行快艇、水翼艇等高速船舶尤为重要。

三、实验原理:

1.简述水面船舶模型阻力实验相似准则。

(1)船模与实船保持几何相似。

(2)船模实验的雷诺数达到临界雷诺数以上。

(3)船模与实船傅汝德数相等。

2.分别说出实验中安装激流丝和称重工作的作用。

激流丝是为了使其在金属丝以后的边界层中产生紊流;称重工作是为了准确

船舶摇摆实验

船舶摇摆实验

中国石油大学(课程名称)实验报告

实验日期:11.4 成绩:

班级:海工10-1 学号:10022015 姓名:李春生教师:刘智慧

同组者:曹小明潘立基梁川高凯华赵腾飞何佳琦甘武林徐伟刘云文

船舶摇摆实验

1、实验目的

(1)测量实船的固有横摇周期。

(2)通过实验了解船舶重心对横摇周期的影响。

2、实验原理

船舶的摇荡主要有下列六种形式:横摇、纵摇、首摇、垂荡、横荡、纵荡。

其中,横摇、纵摇和垂荡对船的航行影响最大,而横摇又最容易发生,横

摇振幅也最大,严重影响船舶安全。

船舶的稳性:

横摇固有周期Ts: 横摇摇幅衰减

静水中通过对船舶施加倾斜力矩,使船舶产生初始倾角θ后,去除该力距,船舶进入自由横摇状态。静水中船舶自由横摇的衰减曲线是按指数规律随时间而衰减的,相邻的两个横摇峰值或谷值之间的时间间隔即为横摇的固有周期T s 。在半个周期时间间隔内,横摇幅值绝对值的变化为:

μπ

θθ-+=e

k

1k

由以上关系可得无因次衰减系数的表达式为:

3、实验设备与仪器

实验用船舶(模),倾角测量装置(包括倾角传感器,接口和连线,数据采集计算机)

4、实验步骤

1、确认所有实验设备处于正确的初始状态,包括: 船舶(模)的摇摆运动不会受到干扰,倾角测量装置已上电并运行正常;

2、运行倾角测量软件;

3、给船舶施加倾斜力矩使其倾斜;

4、点击倾角测量软件界面上的“开始”按钮,此时开始测量倾角数据并显示在界面上;

5、去除倾斜力矩使船舶进入自由横摇状态;

6、等待一定时间后,点击倾角测量软件界面上的“暂停”按钮,停止测量倾角数据;

7、将记录下来的倾角数据保存在指定的文件中; 8、在船舶的某一高度上增加重量。

演示文稿-船模零速横摇阻尼试验

演示文稿-船模零速横摇阻尼试验

3、模型实验 1)启动数据采集与处理系统,使其保持 工作状态; 2)启动船模运动测量仪(适航仪),使 其处于工作状态; 3)用手将船舷的一侧揿下,使船模产生 一定的横倾(以船模舱内不进水为限)。然 后松开手,船模则作自由横摇振荡; 使用数据采集与处理系统记录下船模的 自由横摇振荡衰减曲线。
五、实验报告的内容与要求
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船模零速横摇阻尼试验
一、实验目的
根据船模在静水中自由横摇的衰减振
荡曲线,确定船模横摇的无因次衰减系数 2μ和船模的横摇固有周期Tφ,进而求取船 模横摇附连水质量惯性矩等。
二、实验仪器、设备
1、拖车;
2、船模运动测量仪(适航仪);
3、数据采集与分析处理器;
4、实验船模(包括压载物)。
三、实验原理
注意 :在进行船模浮态和转动惯量调整时, 应使用与船模运动测量仪(适航仪)升沉杆等 重量的配重并将其固定在船模重心位置,在整
个调整过程中保持该位置不变。
2、模型安装 1)、将船模运动测量仪(适航仪)固定 在水池拖车上,使其升沉杆上的连接板横向布 置; 2)、将调整好浮态和重心位置的船模置 于船模运动测量仪(适航仪)下方,取下配重, 垂向移动升沉杆,将船模与船模运动测量仪 (适航仪)连结起来(此时船模的浮态与重心 位置保持不变)。 这样,船模就可绕船模运动测量仪(适航 仪)升沉杆上的回转轴作横摇运动。 可以近似认为:在小角度横摇情况下,船 模是绕通过其重心G的纵向轴进行横摇。
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实验报告三

一、实验名称:船模摇荡实验

二、实验目的:①确定待设计或已建造船舶的耐波性,判断是否满足使用要求。

②寻找,评价减摇措施,或者优良船型。

③测定水动力系数,供理论计算及机理研究。

④测定其载荷加速度,供结构和强度使用,砰击还与振动有关,某些设备(如电子侦查设备,水面发射武器等)要求。

三、实验原理:

1.简述耐波性主要研究的内容,并描述什么样的船耐波性比较好?

船舶摇荡运动主要研究由波浪干扰引起的船舶往复运动,其中横摇、纵摇和垂荡对船舶航行影响最大,是研究船舶摇荡运动的主要内容。

2.简述船舶摇荡实验的相似准则。

要求符合船模与实船保持几何相似、运动相似和动力相似。

3.简述船舶的十二种运动形式的名称,并指出哪些属于往复运动。

船舶的十二种运动形式包括:横倾、纵倾、回转、横摇、纵摇、首摇、前进或后退、横漂、上浮或下沉、纵荡、横荡、垂荡。其中属于往复运动的有,横摇、纵摇、首摇、纵荡、横荡、垂荡。

4.对造波机造的波浪的要求都有哪些?

波浪的波长取决于造波机的频率,而波高则随造波机的振幅变化。造波机的频率和振幅保持稳定不变时造出的波浪为规则波,如果使其频率和振幅按随机规律变化,则会造出不规则波浪。试验时要保证波浪的频率、浪高,避免波浪反射回去。

四、实验内容:

(一)填写实验主要设备表

(二)实验步骤:

1.摇荡实验程序

(1)船模准备:除满足几何相似外,船模本体应当较轻,易于调整惯量;(2)调整重心高度,调整纵向惯性矩,在水中测横向摇摆周期。

(3)船模上安装陀螺、加速度计等仪器均应固定在适当位置。船模两端在重心高度位置系上两根细绳;

(4)造波机准备:调整造波参数使之满足本次实验要求;

浪高仪准备:安装并校准浪高仪,确定标定系数;

(5)零速横摇实验时用船模两端细绳将模型固定在水池适当位置,注意模型必须在浪高仪后方;纵向运动实验时将模型连接在拖车下,注意导向装置对船模在纵向运动不会形成约束;

(6)启动造波机制造波浪,当船模摇荡进入稳定状态时记录数据。

五、问题与思考:

1.船模惯性矩计算中,纵向惯性半径和横向惯性半径怎么选取?

第15届ITTC建议,取0.25船舶两柱间长作为船舶的纵向惯性半径,0.35船宽作为船舶的横向惯性半径,以此来计算船舶的质量惯性矩。

2.为什么要进行船模惯性调整?

模型惯性调整是耐波性实验的重要环节。即按照模型实验相似性原则,将模型的重心位置、纵横向惯性矩调整到设计要求。

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