滑行艇海豚运动稳定性分析的仿真验证_姜正桥
仿生海豚船
仿生海豚船
人民
【期刊名称】《军民两用技术与产品》
【年(卷),期】2007(000)002
【摘要】新西兰和美国联手研制出仿海豚外形双座船。
该船采用玻璃纤维、不锈钢、铝及战斗机遮篷制成．由于装有类似海豚潜水效果的装置．能潜入0．6米深的水中长达20秒．还能从水中跳出并飞到3米高的空中．甚至还能做特技动作．【总页数】1页(P18)
【作者】人民
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】V271.41
【相关文献】
1.基于海豚whistle信号的仿生主动声纳隐蔽探测技术研究 [J], 殷敬伟;刘强;陈阳;朱广平;生雪莉
2.基于尾鳍推进模型的三关节仿生机器海豚系统 [J], 张磊;孟中杰
3.仿生机器海豚跃出水面 [J], 杨晓华
4.仿生海豚船能潜又跳 [J], 无
5.北大成功研制出仿生机器海豚 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
高速滑行艇“海豚运动”现象的实时数值预报方法
高速滑行艇“海豚运动”现象的实时数值预报方法
凌宏杰;王志东
【期刊名称】《上海交通大学学报》
【年(卷),期】2014(48)1
【摘要】基于计算流体力学软件FLUENT及滑行艇纵向运动方程,编写了耦合求解滑行艇纵向运动响应特性的数值预报程序,进行了均匀来流中三维滑行艇模型"海豚运动"现象的数值模拟,分析了滑行艇在不同航速及重心位置条件下的升沉、纵摇运动特性.结果表明:当滑行艇的重心与艇艉的距离lg=0.231L(L为艇长),体积Froude 数Fr▽≥2.7时,滑行艇出现"海豚运动"现象,且艇体的升沉量、纵倾角和响应频率均随着航速的增加而增大;当Fr▽=5.0,滑行艇重心处于lg=0.381L,0.351L时均出现"海豚运动"现象,且其升沉量、纵摇角的幅值和响应频率均随着重心纵向位置移向艇艉而增大.
【总页数】5页(P106-110)
【关键词】高速滑行艇;海豚运动;数值预报
【作者】凌宏杰;王志东
【作者单位】江苏科技大学船舶与海洋工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U675.91
【相关文献】
1.高速滑行艇静水中纵向运动响应数值预报研究 [J], 凌宏杰;王志东;王芳
2.高速滑行艇升沉纵摇运动的实时数值预报方法研究 [J], 王志东;凌宏杰
3.迎浪规则波中高速滑行艇运动响应数值预报与分析 [J], 凌宏杰;王志东;徐娇
4.高速无人滑行艇静水阻力性能数值预报方法研究 [J], 申云磊;高霄鹏;潘柏衡
5.高速无人滑行艇静水阻力性能数值预报方法研究 [J], 申云磊; 高霄鹏; 潘柏衡因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
高速工作艇纵向稳定性研究
高速工作艇纵向稳定性研究向红贵张瑞黄丽（广船国际船艇部）摘要：本文介绍了高速工作艇纵向稳定性的产生机理，稳定范围确定的方法，并采用船模试验的方法对某高速工作艇的稳定性能进行研究，最后提出几点改进高速工作艇稳定性的措施和建议。
关键词：高速工作艇；纵向稳定性；纵倾角DOI：10.3969/j.issn.2095-4506.2018.02.0010前言纵向稳定性对高速工作艇来说是一项非常特殊且十分重要的性能，高速工作艇在滑行时可能会出现纵向周期性的激烈摇荡运动和周期性的垂荡，这种运动俗称“海豚运动”，它对艇体和人身安全来说都是非常危险的，所以设计高速工作艇一定要避免其在设计航速范围内发生海豚运动。
1产生机理高速工作艇之所以会产生纵向运动不稳定是有其原因的，下面就其产生的机理进行说明。
这里主要介绍排水型船和滑行艇两种类型，其中排水型船是指长度傅汝徳数<0.3，而滑行艇一般认为是排水体积傅汝德数>3的船舶，式中：V—航速，m；g—重力加速度，m/s2；L—船长，m；Δ—排水量，t。
首先，对排水型船来说，当流体压力在垂直方向的分力和艇的重量相等，并且流体动压力的合力作用点与艇的重心在同一垂直线上时，艇的运动状态就是稳定的。
但这个只是静力平衡条件，这是由于排水型船主要是受流体的静力作用，惯性力比重很小，可以忽略。
然而对高速工作艇来说，滑行时主要受到的是流体惯性力的作用，当工作艇受到的纵向惯性力太大，而艇的纵向惯性半径又很小的时候就会出现不稳定的纵向运动。
高速工作艇发生海豚运动的直接原因分析如下：当艇发生摇荡而失稳时，船体在某瞬时会绕着通过空间某一点O之轴线发生纵摇，O点称为转动中心，其位置主要与艇的外形和水动压力分布有关。
一般说来，这一点不一定能与艇的重心G重合，它与艇的重心的距离称为纵向惯性半径Ky。
工作艇在高速滑行时，如果重心G比较靠后而接近于转动中心，则艇在滑行时的纵倾角较大，湿长度较短，艇底部单位面积上所受的压力较大，这时如果一旦受到水面上升的扰动作用，则所引起的扰动力和力矩会都很大，这时艇体开始受到一个向下回到原平衡位置的恢复力和绕O点转动，使首部下沉的恢复力矩。
船舶操纵性能的仿真分析与设计优化
船舶操纵性能的仿真分析与设计优化随着船舶设计技术的飞速发展，对船舶操纵性能要求也越来越高。
特别是在现代化的航运市场中，船舶的操纵性能已经成为衡量其经济性、安全性和舒适性的重要指标之一。
当然，船舶的操纵性能不仅与船体本身的设计有关，而且也与船员的技能和驾驶操作方式密切相关。
因此，为了提高船舶的操纵性能，必须采用科学的手段对其进行仿真分析和优化设计。
一、船舶操纵性能的仿真分析在计算机技术和数值模拟技术的支持下，船舶操纵性能的仿真分析已经成为现代船舶设计的重要手段。
通过对船舶的运动特性、操控响应和航行状态等进行全面仿真分析，可以帮助设计师找到解决方案，提高船舶的操控性能和安全性。
同时，船舶操纵性能的仿真分析还可以评估不同类型船舶的性能差异，为船舶的建造和运营提供参考依据。
船舶操纵性能的仿真分析一般由以下几个方面组成：船舶运动学模型、船舶操纵性能模型、环境条件模型和船员行为模型。
其中，船舶运动学模型是仿真分析的基础，包括船舶的运动方程和运动状态的计算方法。
船舶操纵性能模型则是描述船舶操纵性能特点的数学模型，包括船舶的滚转、俯仰、偏航等方面的响应特性。
环境条件模型则是考虑该海区海况、流洋流、风浪等环境因素对船舶操纵性能的影响。
船员行为模型则是考虑到船员的反应和决策对船舶操纵的影响。
通过四个方面的综合分析，可以得到船舶操纵性能的整体权衡。
船舶操纵性能的仿真分析，使用的仿真软件也是非常关键的一个因素。
目前市面上较为常见的仿真软件有SHIPFLOW、MARC等等。
其中SHIPFLOW是用于船舶水动力学仿真分析的计算机软件，可以模拟船舶的水动力性能和操纵性能，预测ship motions、sea loads and ship responses 的全过程。
而MARC则是一种有限元分析软件，可以求解结构动力学问题，可以模拟船舶在不同环境条件下的晃动以及其他特殊条件下的疲劳寿命等等。
同时这两个软件还有其他优秀的特性，众多软件提供了示范数据、例程和测试案例，帮助设计师更好的运用仿真技术进行优化设计。
三体滑行艇纵向运动稳定性的数值模拟
三体滑行艇纵向运动稳定性的数值模拟邹劲;王瑞宇;孙寒冰;蒋一【摘要】The porpoising phenomenon of planing trimaran lacking of stability is numerically simulated by the overset mesh technology to study the longitudinal motion stability of the planing trimaran with high speed. The mechanism of porpoising is studied based on the bottom pressure distribution. Several operation conditions established by dichotomy algorithm are used to obtain the upper limit of stable velocity and the lower limit of instable velocity in still water, approaching the limit curve of longitudinal stability. It is found that the computational results are in good agreement with the experimental results by comparison between the numerical calculations and mode tests. It shows that the numerical method can provide practical values.%为了研究三体滑行艇在高航速下的纵向运动稳定性,利用重叠网格技术对三体滑行艇在失稳时产生的"海豚运动"现象进行CFD仿真.根据艇底的压力分布特征分析了发生"海豚运动"的机理;利用二分法制定了若干计算工况,得到静水航行时的稳定速度上限线和失稳速度下限线,实现了对纵向稳定性界限曲线的逼近.将数值计算结果与模型试验结果进行对比分析,计算值与实验值吻合较好,表明该数值方法具有较好的实用价值.【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2015(026)005【总页数】6页(P40-45)【关键词】三体滑行艇;重叠网格;海豚运动;纵向运动稳定性【作者】邹劲;王瑞宇;孙寒冰;蒋一【作者单位】哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】U674.951引言高速三体滑行艇是常规滑行艇、高速多体船和气膜减阻船的组合船型，综合以上几种船型的优点，在高速滑行时，片体底部与水面接触，艇体产生的兴波与喷溅迅速被吸入槽道内，槽道内会形成气相区域、液相区域、气液二相混合区以及喷溅水层，在一定程度上减小了滑行阻力而且还提供了减震、缓冲的作用［1］，但也使其运动机理变得较为复杂，尤其是在高速航态下的“海豚运动”。
SWATH纵向运动稳定性分析与航行姿态控制研究
将试验得出的数据代入进行稳性判据分析 ，判断该运载工具是否具有运动稳定性，然后通过模 型试验
验证。
在 航 空部 门经常 将稳 定 性分 成 两个 层 次 ， 即静稳 性 和 动稳 性 。静 稳性 是 指 受到 扰动 而 改变 航 态后 有 向原 来航 态 恢 复趋 势 的 能力 ，而 动 稳性 是 受扰 动 改变 航 态后 能 恢 复到 原来 航 态 的能 力 ，显然 前者 为 必 要条 件 ，后 者为 充要 条件 。这样 的区分 有利 于 初步 设计 时 的研 究分 析 。
讨论。
１ ． １ 坐标 系
采用两个坐标系，一是固定在地球上 （ 不考虑地球 自转）的直角坐标系 Ｏ ０ ＿ ） ， ０ 一 Ｚ ｏ ，另一个是固定
在 船上 的直角 坐标 系 ０ 一 ｙ ＿ ｚ 。两 个坐 标 系均 为右 手 系 。 ｚ 和Ｚ Ｏ 轴 向下 为 正 ，随船 坐标 ｏ － ｘ ｙ ｚ以船 的平均 速度 随 船而 动 。坐 标 原 点 ０位 于船 体 未扰 动 的水 表 面 处 ，处 于重 心 正上 方 ， 向下为 正 。
能 够恢 复 到原 来 的航 态 ，则 称 该运 载 工具 具 有运 动 稳定 性 。显 然 一个 不 具有 稳 定性 的运 载 工具 是 不 适 宜 航行 的 。 因而 所设 计 的运 载 工具 具有 运 动 稳定 性 是 首先 要解 决 的 问题 ，必 须在 运 载 工具 建造 完 工 前 确 定其 是 否具 有 稳定 性 。传 统 而行 之有 效 的方法 是所 谓 工 程经 验 法 ， 即通 过 理 论分 析 提 出运动 方 程 ，
关 键
词 ：小水线面双体船； 稳定鳍；纵 向运动 文 献标识 码 ：Ａ
中 图分 类号 ：Ｕ ６ ６ １ ． ３ １
40-273 高速型三体滑行艇简介及纵向稳定性初步研究
等，很难确定作用在滑行面上的流体动力和力矩。因此，对于特殊形式的滑行艇，借助模型试验来判定该 类滑行艇的纵向稳定性可能是唯一可以选择的一种办法[5,6]。
近几年，三体滑行艇凭借其优良的航行性能，各种型号实艇多次在大型赛艇比赛及游艇展上崭露头角。 三体滑行艇也开始受到航运界及各国海军的重视，引起了越来越多的关注。目前共有三种不同特点的艇型， 分别为载重型、高速型和耐波型。三体滑行艇的艇型设计技术日趋成熟。但是，目前由于技术发展、商务 及技术情报的保密等因素的影响，公开发表的技术资料甚少。国内仅刘谦、庞立国、雷韵鸿等人对三体消 波滑行艇进行了研究，对三体消波滑行艇的工作原理及技术特点进行了阐述[2]。
xg/B
1.169
1.273
1.419
1.523
1.419
1.448
1.448
CB1/(xg/B)
0.040 26
0.030 26
0.018 27
0.015 53
0.021 26
0.010 82
0.015 42
CB2/(xg/B)
0.032 96
0.027 57
0.017 71
0.015 30
0.018 33
1 高速型三体滑行艇简介
高速三体滑行艇最早出现在赛艇比赛上。由于其优异的快速性和稳定性在多次的赛艇比赛上一举夺 魁，赢得了世界航运界的注意。图 1 为英国 IceMarine 公司制造的三体滑行赛艇 Bladerunner35，Bladerunner35 尺寸为 0.6 m×2.9 m×0.53 m（长×宽×吃水），干重 2.5 t，根据发动机的不同，最高航速从 62 节到 79 节。
40-273 高速型三体滑行艇简介及纵向稳定性初步研究
运动的△、xg、V 组合，将这些数据无因次化，再通过 MATLAB 进行拟合得出稳定性界限曲线。
2.2 三体滑行艇模型及型线图
本次试验采用了一条三体滑行艇船模，进行了不同排水量及重心位置的船模试验。在拟合界限曲线过
程中，需要考虑不同折角线宽的影响。对于三体滑行艇的折角线宽度，还没有公认的计算方法。但孙华伟
-1.8119 -1.4821 -1.5595 -1.7517 -1.8152 -1.7369
-1.9842 -1.8364];
pp=polyfit(x,y,1); 解得，a=0.6325,n=-2.866
由 lgm =a，则 m=4.290
可得三体滑行艇纵向稳定性界限曲线方程：
第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集
0.480
0.480
0.505
0.505
V1/(m·s-1)
9.5
10.5
12.8
13.4
13
14
14
V2/(m·s-1)
10.5
11
13
13.5
14
14.3
14.4
V1 是三体滑行艇具有纵向稳定性未发生海豚运动时的速度，V2 是三体滑行艇失去纵向稳定性出现海豚 运动的速度。三体滑行艇真正产生海豚运动的速度 V 应满足 V∈(V1,V2]。在试验中，V1, V2 的区间越小，在 数据处理后结果越准确，本次 V1 与 V2 差距小于 1 m/s。 3.2 数据无因次化
5.526 0.047 06 0.038 52
5.789 0.038 52 0.035 10
6.842 0.025 92 0.025 13
7.105 0.023 65 0.023 31
滑行艇和翼滑艇在正横规则波中的线性横摇仿真研究
ｃａ ｔａ ｅ ｅｔ ｂ ｉ ｅ ｒ ｆ ｒ ｓａ ｌ ｈ ｄ．Ｔｈ Ａｒ ｍｅ ｈ ｄ ｉ ｕ ｅ ｏｃ ｌｕａ ｅ ｔ ｅ ｒｓｓａ ｃ ｆ ｒ ｆ ， ｎ ｈ ｖ ｒ ｌ ｓ ｓ ｅＵ Ｈ ｔ ｏ ｓ ｓｄ ｔ ａｃ ｌｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｅｏ ａｔ ａ ｄ ｔ ｅｏ ｅ ａｌ ｉ ｌｔ ｎ ｍｏ — ｔ ｃ ｍｕ ａ ｉ ｄ ｏ ｅｓｏ ｏｌ ｇ．ｒｓｓａ ｃ ｎ ｒ ｐ ｌｉｎ ａ ｅ ｂ ｉ ｙ Ｍａ ｌｂ Ｓ ｍｕ ｉｋ．Ｎｕ ｒ ａ ｅ ａ ｌｓ ａ ｄ ｓ ｌ ｆｒ ｌ ｎ ｉ ｅ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ ｐ ｏ ｕｓｏ ｒ ｕｌ ｂ ｔ ／ ｉ ｌ ｔ ｔ ａ ｎ ｍｅ ｉ ｌ ｘ ｍｐ ｅ ｎ ｉ ｌｔ ｎ ｓ ｏ ｃ ｍｕ ａ ｉ ｓ ｈ ｗ ｏ ｔ ａ ｈ ｏｌ ｇ ｄｆｅ ｅ ｔ ｌｅ ｕ ｔ ｎ ｒ ｅ ｓ ｎ ｂ ｅ ｎ ｒ ｖ ｄ ｔ ａ ｈ ｏｌ ｇ ｓ ｌ ｓａ ｉ ｔ ｆａ ｈ ｄ ｏ ｏｌ ｌｎ ｎ ｈ ｔｔ ｅ ｒ ｌ ｎ ｉ ｒ ｎ ｉ ｑ ａ ｉ ｓ ａｅ ｒａ ｏ ａ ｌ ，ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｈ ｔｔ ｅ ｒ ｌ ｎ ｅｆ ｔ ｂ ｌ ｙ ｏ ｙ ｒ ｆｉ ｐ ａ ｉｇ ｉ ｆ ａ ｏ ｉ — ｉ —
ａ ｄ ｈｙ ｒ ｆ ｉ ｐ ａ ｉ ｇ ｃ ａ ｔｉ ｅ ｕａ ｅ ｍ ｖ ｓ ｎ ｄ ｏ ｏ ｌ ｌｎ ｎ ｒ ｆ ｎ ｒ ｇ ｌ ｒｂ ａ ｗａ ｅ —
划船运动员全运周期竞技表现的稳定性研究
划船运动员全运周期竞技表现的稳定性研究
康琰琰;刘承宜
【期刊名称】《体育科技文献通报》
【年(卷),期】2022(30)7
【摘要】目的:本文主要通过对划船运动员进行全运周期长期跟踪监控来研究其竞技成绩稳定性规律及影响因素。
方法:以83名广东优秀划船运动员作为研究对象、以变异系数(CV)为评价指标,对运动员按级别、训练周期、性别等进行分组,对相关指标和成绩进行稳定性分析比较。
结果:不同级别运动员机能指标的原始均值没有表现出明显差异,但是这些指标的CV值的差异性却具有明显的规律性,运动级别越高、成绩越好,指标的稳定性越好。
奖牌运动员成绩的CV值小于非奖牌运动员,测功仪2km测试中两者CV值差异显著(P<0.05)。
运动员竞技成绩的CV值与生化指标的CV值呈正相关,相关性较大的指标是CK。
结论:成绩稳定性是运动员比赛制胜的重要因素,机能指标和成绩的稳定性研究对于训练监控及对运动员竞技表现做出合理推测具有重要意义。
【总页数】4页(P49-51)
【作者】康琰琰;刘承宜
【作者单位】广东省体育科学研究所;华南师范大学体科院
【正文语种】中文
【中图分类】G861.4
【相关文献】
1.新全运周期内河南省竞技体操的发展对策研究
2.新全运周期内河南省竞技体操的发展对策研究
3.世界优秀女子铅球运动员竞技表现过程的稳定性研究
4.首届青运
会跳远运动员与世界优秀跳远运动员r竞技表现稳定性对比研究5.我国田径短、跨、跳项目运动员竞技表现稳定性及发展趋势研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
无人滑行艇横摇运动模式实验分析
无人滑行艇横摇运动模式实验分析无人滑行艇是一种新型的水上自主无人驾驶器，具有重要的应用价值。
该无人滑行艇在实际运动过程中，难免会出现一些运动模式，其中横摇运动模式是比较常见的，本篇论文将重点分析无人滑行艇的横摇运动模式的实验分析。
一、实验目的本实验的目的在于对无人滑行艇的横摇运动模式进行深入的研究和实验分析，通过实验的手段收集数据，并对数据进行分析和处理，进一步探究无人滑行艇横摇运动的特性，提高无人滑行艇的性能和安全性。
二、实验装置本实验使用无人滑行艇模拟装置进行实验，该装置具有真实的无人滑行艇形态，可模拟无人滑行艇在水中的实际运动过程。
实验时，将模拟装置放置在水中，通过遥控器控制模拟装置运动，运动数据通过传感器采集并传输到计算机中进行处理和分析。
三、实验步骤1、确定实验参数。
在实验前，需要确定无人滑行艇的水线长度、横向质心高度、质心位置、浮力等参数。
2、进行初始运动。
将模拟装置放入水中，通过遥控器对无人滑行艇进行初始运动，记录无人滑行艇的初始运动状态。
3、产生横摇运动。
通过遥控器对模拟装置进行一系列运动，产生不同程度的横摇运动。
4、数据采集。
在运动过程中，通过传感器采集与无人滑行艇运动相关的数据，包括横摇角度、舵角、速度、加速度等数据。
5、数据分析。
将采集到的数据进行处理和分析，绘制图表，分析无人滑行艇横摇运动的特性和规律。
四、数据分析结果通过实验采集到的数据进行处理和分析，得出以下结果：1、在无人滑行艇产生不同程度的横摇运动时，无人滑行艇的横摇角度随着时间的增加而增加，横摇角度的变化曲线近似为正弦波。
2、横摇角度受到舵角和横向加速度的影响，当舵角偏大或产生较大的横向加速度时，横摇角度也随之增大。
3、无人滑行艇产生横摇运动时，其速度和加速度受到一定程度的影响，速度和加速度变化的特点与横摇角度变化曲线相似。
5、在不同的浮力条件下，无人滑行艇产生横摇运动的特征和规律也有所不同，需要针对不同的浮力条件进行不同的控制和调整。
周期变推力控制滑行艇海豚运动的仿真分析
（ 哈 尔滨工程 大学 自动化学院 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘 要： 针对滑行艇高速运行下 动的控制． 通过仿 真 ， 对不 同艇体参
数下发生海 豚运 动的风险进行了评估． 开环仿真验证了周期变推力控制海豚运动原理 ， 并得到 了周 期变推力影 响滑行艇
关键词 ： 滑行 艇 ； 海豚运动 ； 周期变推力 ； 变转 速控制
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ７ ０ ４ ３ ． ２ ０ １ ２ １ ２ ０ ３ ３
网 络 出版 地 址 ： ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ／ ｋ ｃ ｍｓ ／ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ／ ２ ３ ． １ ３ ９ ０ ． Ｕ ． ２ ０ １ ３ ０ ６ ２ ８ ． ０ ８ ５ ０ ． ０ ０ ２ ． ｈ ｔ ｍ ｌ
ｂ ｙ ｐ ｅ ｒ ｉ ｏ ｄ ｉ ｃ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
Ｚ ＨＵ Ｑ ｉ ｄ ａ ｎ ， Ｊ Ｉ Ａ Ｎ Ｇ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｑ ｉ ａ ｏ ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｚ ｈ ｉ ｌ ｉ ｎ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
第３ ４卷第 ９期
２ ０ １ ３年 ９月
哈
尔
滨
工
程
大
学
学
报
Ｖｏ １ ． ３ ４№ ． ９
游艇模拟器中游艇静水“海豚运动”仿真研究
第48卷第12期 2020年12月华中科技大学学报（自然科学版）J. H u a z h o n g Univ. of Sci. &Tech. (Natural Science Edition)Vol.48 N o. 12Dec. 2020D O I：10.13245/j.hust.201216游艇模拟器中游艇静水“海豚运动”仿真研究李笑晨尹勇(大连海事大学航海动态仿真和控制交通部重点实验室，辽宁大连116026)摘要针对现有游艇模拟器中无法模拟游艇静水“海豚运动”的问题，基于游艇高速航行受力本质进行分析，结 合平板滑行理论和S a v i t s k y关于棱柱形滑行艇的相关研究，对游艇几何模型进行合理简化，求解游艇静水中滑行 运动姿态.基于高频自由面假设和切片理论计算游艇垂荡、纵摇水动力系数，采用R o u t h-H u r w i t z线性稳定性判据 寻找游艇发生“海豚运动”阈值.提出引入人工干预的方法激励处于不稳定运动状态的游艇，使其发生“海豚运 动”并进行数值仿真试验.试验结果表明当且仅当游艇处于不稳定运动状态时人工千预可以诱导游艇进行“海豚 运动”，数值仿真结果与模型试验结果符合良好.将算法与游艇模拟器相结合进行工程应用试验，游艇模拟器运行 稳定、效果良好，实现了游艇模拟器中游艇“海豚运动”的仿真.关键词游艇模拟器；运动数学模型；海豚运动；稳定性分析；人工干预中图分类号U674.91文献标志码A文章编号1671-4512(2020)12-0089-07Research on porpoising motion of yacht simulator in calm waterLI Xiaochen YIN Yong(K e y Laboratory of M a rine Simulation and Control for Ministry of Transportation»Dalian 116026，Liaoning China)Abstract Porpoising motion is s t i l l a unsolved problem in yacht simulator. B y c o m bining the flat sliding theory and related w o r k on prismatic planing craft of Savitsky，force of yacht w a s analysed. Yacht geometric m o d e l w a s reasonably simplified* a nd the yacht’s motion posture w a s solved. H y d r o d y n a m i c coefficients w ere calculated b y high frequency free surface assumption and strip theory. Porpoising motion threshold of yacht w a s found b y Routh-Hurwitz stability criterion. T h e m e t h o d of artificial intervention w a s proposed to p r omote the yacht into porpoising condition, and numerical experiments w e r e m a d e.T h e numerical results agree well with the m o d e l test results. T h e algorithm w a s e m b e d d e d in the yacht simulator for engineering application. T h e yacht simulator runs stably with g o o d results. T h e porpoising motion simulation in yacht simulator is implemented.K e y w o r d s yacht simulator；mathematical m o d e l of m o v e m e n t；porpoising m o t i o n；stability analysis；artificial intervention游艇模拟器是一种用于培训游艇从业人员、科 普教育和娱乐游玩的海上虚拟现实仿真设备，愈加 真实的仿真效果可以为模拟器使用者提供良好的培 训效果和用户体验.“海豚运动”是游艇航行过程中 独具特色的一种运动状态，是指游艇处于静水中，在一定航速下发生的具有周期性和有界性的垂直平 面内耦合运动，剧烈的“海豚运动”甚至能够导致船舶跃出水面，然后撞入水中，存在非常明显的非 线性效应.基于航行原理分类，游艇属于高速滑行 艇，众多研究者对高速滑行艇的垂荡、纵摇运动进 行了大量研究，主要采用模型试验[1，卩数值计算[3_8]两种方法.模型试验方法可以直接测量出“海豚运 动”发生时的临界条件及发生后的运动状态，也可 以通过试验数据回归出滑行艇的水动力系数，随后收稿日期2020-04-24.作者简介李笑晨(1990-),男，博士研究生，E-mail: c h a r l e s_d l m u@126.c o m.基金项目工信部“智能船舶综合测试与验证研宄”项目(工信部装函（2018) 473号)；中央高校基本科研业务费专项资 金资助项目(3132019312).• 90 •华中科技大学学报（自然科学版）第48卷用于数值仿真，该方法精度较高，但需要水池、船 模和测量仪器等众多试验设备，人力和物力成本较 高.数值计算方法种类较多，可粗略分为线性、非 线性、二维和三维等方法.线性方法和二维方法通 常基于较多的假设条件，对船舶形状和运动边界条 件的描述较为简单，算法效率高，仿真精度略低，工程应用广泛；非线性方法和三维方法则非常精细，对影响船舶运动的因素考虑充分、具体，算法精度 高，但需要强大的计算能力，计算非常费时，一般 多用于理论研宄.游艇模拟器是本研究的应用背景，研宄中须要 兼顾算法的准确性、实时性、普适性和经济性，因此模型试验和复杂的数值计算方法不适用于本研 究.本研究在己有成果的基础上，对游艇几何模型 进行合理简化并假设游艇运动过程中不会跃出水 面，基于高频自由面假设和切片理论计算游艇垂荡 和纵摇水动力系数，采用Routh-Hurwitz线性稳定性 判据寻找游艇发生“海豚运动”的阈值，提出引入 人工干预的方法激励处于不稳定运动状态的游艇，使其发生“海豚运动将本方法应用于游艇模拟器中，算法效率和模型精度满足模拟器对游艇运动数 学模型的要求，实现了“海豚运动”的仿真.1坐标系和游艇滑行运动状态为棱柱形船体进行分析.该假设的优点是同时降低 了船舶受力分析的数学表达难度和数值求解的计算 量，计算误差处于工程应用的允许范围之内[9].基于平板滑行理论[1<)]和Savitsky关于滑行艇的模型试 验研宄[11]，假设游艇在静水中高速航行时所有外力 均通过艇体重心，静水浮力很小可忽略不计，游艇 艇重完全由流体动升力/=^的垂向分力支撑，即FL/]=Mgcosr 9式中：M为游艇质量；g为重力加速度；r为游艇 纵倾角.游艇无因次升力系数为= F l/>1(〇-5pV2B2)=CL O-0.0065/?C l°060 ;(1)C L0= r" (0.0124s+ 0.00554s/Fr s2)'⑵式中：C；为游艇升力系数，下标0和#代表不同的 艇体斜升角；F y为游艇所受流体动升力；为水 的密度；K为游艇航行速度；S为游艇宽度；1为浸湿表面长宽比；Fr s为游艇宽度弗劳德数.升力作用中心到游艇尾部的纵向距离为/cg，满 足l〇g/(Av5)= 〇-75-1/(5.2/4+ 2.39). (3)游艇艇质量、主尺度、航速均为己知量，代入 式(1)可得游艇无因次升力系数C u，代入式(3)即可 得游艇浸湿表面长宽比Aw ,将C w和々代入式(2) 即可得到游艇进入滑行状态的航行纵倾角.游艇滑 行状态是“海豚运动”仿真的基础.1.1坐标系建立游艇运动局部坐标系o-x y z如图1所 示.坐标原点〇为游艇简化模型重心，z轴指向船 艉，F轴指向右舷，Z轴垂直A T平面指向上方.图1游艇运动局部坐标系1.2游艇静水中滑行运动状态随着游艇航速的不断增加，游艇周围流体的压 力场会发生巨大的变化，流体会产生巨大的水动升 力来支撑部分甚至全部艇重，抬高船体，产生纵倾 角，使游艇进入滑行运动状态，“海豚运动”发生 在游艇进入滑行航行状态之后.由于游艇底部形状 与棱柱形船体较为相似，为了使算法能应用于更多 的艇型，增强算法的普适性，且相关研宄者针对棱 柱形船体己进行大量研究，本研究将游艇合理假设2游艇垂荡和纵摇运动“海豚运动”的本质是周期性垂荡和纵摇的耦 合运动，游艇垂荡和纵摇运动的线性耦合方程如下(a/ + 43)d:"3為5d r——+ C33^5atdtz(’55+(4)53^+C53%+)^+ 555^+ C s s73：=0,式中：73为游艇垂荡运动位移；％为游艇纵摇运动 角度；為,.为附加质量；为阻尼系数；为恢 复系数；/55为纵摇转动惯量.2.1附加质量滑行状态下的游艇部分船体会抬高升出水面，在游艇上出现水流分离点将船体划分为两部分：船 艏至折角边浸水起始处为第一部分船体；折角边浸 水起始处至船艉为第二部分船体，如图2所示.附第12期李笑晨，等：游艇模拟器中游艇静水“海豚运动”仿真研宂• 91 •加质量计算采取两部分船体分开计算，计算基于高 频自由面假设和切片理论.简化后的游艇几何模型 剖面可以看作二维楔形，文献[12]给出二维楔形附 加质量〇33的解析解为a33= pD2K -(pD2/tan J3)>-兀r{\.s-p i n)1sin 々厂2(1.5-y9/j i)厂(0.5 +y9/n)」’式中：D= (5t a n/?)/2为游艇吃水；厂为伽玛函数.第二部分船体\第一—----7k 妹而折角线龙骨线图2游艇静水航行示意图积分后的游艇垂荡附加质量为k=-t a々成；24(l+ Z m a x F)/r^(6)A^={K I A)lzx\2pLcpB2 .游艇垂荡和纵摇耦合附加质量为K tan4/?A\5= ^3 = 4}xg------------T^/OS4 ;64 (\+Zm m IV,f z l F(7)AjS= A^3=(K/8)tan2/3(L2K-x l)pB2+ xaA^ .游艇纵摇附加质量为Al5= {(K/\60) tan5^/[(l+ Z max/^)3r3]- (K/32) tan4J3/[(l+ Zm a x/V,)2T2]}pBs+x2G Al3；4=[(/：/12)tan2/?(4-^)-(尺/4)xG tan2A4-彳)]冲2+ #4，式中：A：为垂荡附加质量求解的过程变量；为 最大压力处垂向坐标；上标1和2分别表示第一部 分船体和第二部分船体；为折角线的浸湿长度，秃为游艇重心纵向坐标；、为龙骨线浸湿长度；j c s 为游艇水流分离点纵向坐标.游艇附加质量如下式所示y433= /133+ /i33;• A35 =A53=A l s+A35=^3+^3：(9)—毛-+為5.2.2阻尼系数游艇的垂荡阻尼系数采用准定常方法分析[12]，即分析垂荡速度引起的纵倾角和升力的变化.分析 基于Savitsky方法，由于只考虑对升力部分的影响，因此要忽略掉式(2)中的静水浮力影响，即f>s->〇〇,此时流体动升力为C LO=ru0.01245 •(10)强制垂荡速度引起游艇纵倾角变化，进而引起 游艇垂向力和绕重心的力矩F, =-—；< 2 dr V(11)F5= F3(0.75/l w fl-/c g).将式(1)和式(10)代入式(11)化简后可得游艇阻 尼系数S33=(1/2)F(180/ 7i)'10.0132r°'4S(l-]0.0039j3C~04)pB2；(12)S53 =石33(0.75/^5 _/cg).同理可对游艇强制纵摇角速度引起的力和力矩 进行分析，然而该方法不能以简单的解析形式给出 阻尼系数S35和555,因此基于梁方程[13]对S35和555进行简单处理，并进行方尾修正，|万35= -以33_ ^Ta33(XT);(13)1^55 = ^X T a]}(X T)'式中：xT为船艉纵向坐标；a33(;<:T)为；《^处附加质 量.2.3恢复系数将游艇“海豚运动”的垂荡、纵摇运动拆分成 两部分进行分析：第一部分为“海豚运动”的平衡 位置对应的定常纵倾角和垂荡位置；第二部分为围 绕平衡位置周期性变化的纵摇角和垂荡位移.通过 平衡位置计算相应的定常垂向力和纵摇力矩，计算 纵摇力臂时考虑周期性运动.根据垂荡和纵摇回复系数的定义QP'心=_?(y= 3, 5;A:= 3’ 5)，(14)dlh0式中下标0表示平衡位置.将式(1)和(2)代入式(14) 可得到游艇恢复系数C33和C35C,i=-X-pV2B^-^\<)；2 dn,C,5=-\pV2B2^\0.2 d%(15)游艇绕重心的纵倾力矩为Fs= {\/2)pV2B\l^lc%)Chr(16)式中/p为压力中心纵向位置.将式(1)和(2)代入式 (14)和(16)可得到游艇恢复系数C53和C55C53= --pV2B2c55=-^s2a/P队队a"5+(K丨严L f i、3Cl/3Srjs(17)• 92 •华中科技大学学报（自然科学版)第48卷2.4发生判定条件Routh-Hurwitz稳定性判据是控制理论的一个 数学测试，是线性系统稳定的充分必要条件[M].游艇垂荡、纵摇耦合运动方程就是一个线性系统，基 于Routh-Hurwitz稳定性判据可以判断方程的稳定 条件，也就是“海豚运动”可能发生的边界条件，转 化为数学描述为求解公式(4)的非平凡解^=^es，0' = 3, 5), (18)式中：％为复值函数；= + 为实数).代入式(4)可得[(為3+M)s2+5331s+ C33]773(l+[^V2+ 53y y+ C35]；75a=0;i 〇(19)[為 3s+S535 +C53]"3a +.[(為5+’55)s2 +'®55S+ C55]75a=0 •要使％有非零解，则式(19)组成的系数行列式 必须为零，即[(^33 +M)s2+B},s+C33][(45 ++B55sC55]-(+万35J+C35)(為3’ ++C53)=0 .化简为A s4+B s3+C s2+D s+E=0.根据Routh-Hurwitz稳定性判据，线性系统稳定 的要求为B/A>0-,D/A>0；<E/A>0；(BCD/-A D2-B2E)/A3>0.当游艇的水动力系数满足Routh-Hurwitz稳定性条件时，游艇处于稳定的运动状态，不会发生“海 豚运动”；反之，游艇处于不稳定的运动状态，存 在发生“海豚运动”的可能性.2.5采用人工干预法激励游艇的“海豚运动”从原理上分析“海豚运动”发生原因，垂荡和 纵摇运动的产生是由于游艇在垂向平面内受到力和 力矩的作用.在游艇进入高速滑行运动状态的基础 上，当游艇浸湿长度和湿表面积增加时，游艇底部 水动压力会增大，水动压力重心会前移，但是游艇 重心位置固定不变，因此会产生使游艇抬升的力和 抬艏的力矩，游艇在力和力矩的作用会产生垂向运 动和纵摇运动.随着游艇的抬升和纵倾角的增大，游艇浸湿水线和浸湿面积会随之减小，水动压力减 小，压力中心后移，使得游艇下沉，纵倾角减小.须 要注意的是由于惯性的作用，游艇到达平衡位置后 运动并不会终止，游艇浸湿长度和浸湿表面积会继 续发生变化，如此往复进行周期性的运动，这就是“海豚运动”的整个过程•现实中当游艇在静水中 高速航行时，艇体浸湿长度较小，水动压力集中在 艇尾部分，因此单位面积上的水动压力较大，外界 微小的扰动所引起的湿长度变化是微小的，但随之 引起的水动压力的变化是巨大的，高速航行时的非 线性自由液面会造成这样的扰动，使得游艇产生不 稳定运动.为满足系统实时计算的需求，本研宄所采用算 法无法模拟游艇静水航行时的自由液面的非线性变 化，即无法引起游艇垂向上力和力矩的变化，因此 提出引入人工干预作为激励项诱导游艇进行“海豚 运动”.具体方法为在游艇进入定常滑行状态后，对游艇引入初始垂荡位移，在初始垂荡位移的影响 下产生垂直平面内的力和力矩.若游艇处于稳定运 动，则该扰动会在所受合力所用下消除掉，不会对 游艇运动造成影响；若游艇处于不稳定运动状态，则在扰动的作用下将产生垂直面内的力和力矩，并 逐渐进入周期性变化，游艇发生垂荡和纵摇的耦合 运动.初始垂荡位移大小的选取以游艇吃水作为特 征参数，考虑到数值方法的收敛问题，初始垂荡位 移选择为游艇吃水的1%.3仿真试验仿真试验选取了 Fridsma模型试验中的船舶进 行对比验证[2],模型参数如表1所示，采用上节中 描述方法对模型垂荡、纵摇水动力系数及稳定性进 行计算.分别对不同载态、斜升角和航速状况下的 模型进行算法准确性验证，仿真试验(LA8=5,户10) 结果如图3〜8所示.表1试验模型参数试验C a L/B p F r B10.3040.30510320.3040.30510430.3040.30510540.3040.42510450.6080.305104注：G为重力系数；〇zl/(pS)3;z)为排水量.图3为不同载态、不同重心位置的模型运动稳定 性判据，S为采用2.4节中方法计算的稳定性判断参 数.S为正时表示模型运动处于稳定状态，不会发 生“海豚运动”；为负时表示运动处于不稳定状 态，存在发生“海豚运动”的可能性.图中：实线 为表1中试验1;虚线为试验4;点划线为试验5;星 号表示仿真试验计算出的模型达到不稳定运动状态 时的临界弗劳德数；三角和方框分别为试验1和试验第12期李笑晨，等：游艇模拟器中游艇静水“海豚运动”仿真研究• 93 •F rB1一C d=0.304，/Cg/L=0.30,稳定性曲线；2—G i=0.608，/Cg/L=0.30,稳定性曲线；3—G i=0.304,/Cg/L=0.42,稳定性 曲线；4一仿真试验稳定性临界值；5—C」=0.304, /e/i=0.30, 试验值；6—C d=0.608,/。
高速滑行艇模型的动态失稳
高速滑行艇模型的动态失稳
朱炜;范婷云
【期刊名称】《国外舰船工程》
【年(卷),期】2001(000)006
【摘要】加拿大国家科学研究委员会海洋动力学研究所的静水拖曳水池,对长11.8 m、缩尺比为1/8的喷水推进滑行艇模型进行了系列的光体阻力和自航模型试验.光体阻力试验时,喷水推进吸入口关闭,在8个模型速度范围内,对3种排水量(每种排水量有3个重心纵向位置)共9种装载状态进行了试验.然后,再在船体上安装2个喷水推进器,用上述相同的速度和装载状态进行试验.动态失稳或称海豚式运动在某些高速试验中可以看到.讨论这种特性以及它与已发表的有关动态性界限的关系.【总页数】7页(P1-7)
【作者】朱炜;范婷云
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U6
【相关文献】
1.高速列车转向架蛇行失稳的MEEMD-LSSVM预测模型 [J], 叶运广;宁静;种传杰;崔万里;陈春俊
2.西康高速公路K129滑坡失稳分析及治理工程动态设计与信息化施工 [J], 祝建;姜海波;蔡庆娥
3.基于事故树模型可能诱发凯余高速公路弃渣场失稳因素风险分析 [J], 邓淞尹
4.Z型Q345冷弯钢构件率相关本构模型下的动态冲击失稳研究 [J], 李佰树;李发超;吴梦景;朱珏
5.高速公路失稳高边坡动态设计 [J], 沈强;陈从新
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于支持向量机的高速滑行艇航态优化
基于支持向量机的高速滑行艇航态优化林焰; 何靖仪【期刊名称】《《船海工程》》【年(卷),期】2019(048)004【总页数】7页(P1-7)【关键词】高速滑行艇; 重叠网格; CFD; SVM; 海豚运动; 航态优化【作者】林焰; 何靖仪【作者单位】大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024; 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024【正文语种】中文【中图分类】U661.31; U674.942高速滑行艇稳定滑行时，当航速过高或重心位置过于靠向船艉时，滑行艇很可能纵向运动失稳而发生“海豚运动”。
在滑行艇纵向运动稳定性研究方面，主要采用Routh-Hurwitz判据法，通过计算各项水动力系数，判定滑行艇在某工况下是否会发生“海豚运动”。
本文的研究目的是优化“航速-重心”组合，在保障高速滑行艇纵向运动稳定性的同时获取更佳的水动力性能。
以一艘高速滑行艇为研究对象，以体积弗劳德数Fr▽及重心纵向位置lcg为设计变量进行实验设计(design of experiment，DOE)，采用经过验证的CFD计算法对样本点进行数值计算，随后引入支持向量机(SVM)法拟合各个航态之间的分界线，并提出基于“偏离度约束”的SVM，通过引入偏离度打分及距离约束改进边界的拟合方法。
1 数值计算方法及验证为确保CFD数值计算的可靠性，需要对计算方法进行验证，流程见图1。
图1 数值计算方法及验证流程1.1 数值计算方法笛卡尔坐标系中不可压缩黏性流体的控制方程包括连续性方程和动量守恒方程[1]。
采用有限体积法(finite volume method，FVM)对控制方程进行空间离散求解。
(1)(2)式中：ui、uj分别为xi与xj方向上的速度分量时均值，分别为xi与xj方向上的速度分量脉动值；t为时间；ρ为流体密度；p为流体压力时均值；μ为动力黏性；为雷诺应力项； fi为流体质量力。
引入Realizable k-ε湍流模型使控制方程封闭可解[2]。
一种翼滑艇和滑行艇新型尾鳍研究
一种翼滑艇和滑行艇新型尾鳍研究王义;杨松林;周玉龙;董亮【摘要】介绍新型尾鳍的结构特征并建立减纵摇和减横摇的水动力模型,建立滑行艇和翼滑艇在正横规则波和迎浪条件下的运动微分方程,并利用ЦАГИ法对艇体阻力进行计算.基于Matlab/Simulink建立滑行艇和翼滑艇运动及尾鳍减摇综合仿真模型,并进行仿真计算.算例结果表明,该新型尾鳍控制简单,能够极大地提高滑行艇和翼滑艇航行的动稳性.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2007(036)003【总页数】4页(P38-41)【关键词】翼滑艇;滑行艇;新型尾鳍;仿真【作者】王义;杨松林;周玉龙;董亮【作者单位】江苏科技大学船舶与海洋工程学院,镇江,212003;江苏科技大学船舶与海洋工程学院,镇江,212003;江苏科技大学船舶与海洋工程学院,镇江,212003;江苏科技大学船舶与海洋工程学院,镇江,212003【正文语种】中文【中图分类】U664.7目前，国内外使用的船舶减摇装置主要有舭龙骨、减摇鳍、减摇水舱和舵减摇[1-4]。
这些减摇装置大都用于减小船舶的横摇，且多数使用于大型的排水型船舶。
快艇减摇装置的研究工作尚显滞后。
在高速艇尾部安装压浪板和楔形板[5，6]，在一定程度上能够起到调整艇航行纵倾角、改善艇阻力特性的作用，但动稳性和航行安全性下降，有时甚至没有保障；具有首置割划式水翼的翼滑艇航行时动稳性更存在不足。
1 新型尾鳍及其水动力模型1.1 新型尾鳍结构简介该尾鳍主要与浅V型滑行面线型配合，成对布置于船尾，由主板和鳍板构成主板，通过铰链或联接轴与艇尾封板下边缘相联接，鳍板联接于主板外侧边缘。
其中鳍板与主板的联接主要有两种类型。
一种为鳍板固接于主板外侧边缘，可整体绕艇尾封板下边缘转动；另一种为鳍板通过联接轴与主板外侧边缘相联，鳍板可绕其边缘连接轴旋转。
主板和鳍板平面形状为矩形、梯形或普通四边形。
主板纵剖截面为矩形，鳍板纵剖截面为机翼形或弓形或月牙形。
狗熊变“海豚”
狗熊变“海豚”
智慧
【期刊名称】《农业知识》
【年(卷),期】2002(0)6
【摘要】随着电脑芯片技术的迅速发展,一些科学家试图采用一种新的记忆移植技术——芯片移植术。
这方面比较典型的实验是1996年春天在美国国防军事生理研究中心举行的"运动记忆移植"。
【总页数】1页(P51-51)
【关键词】运动记忆;国防军事;移植技术;电脑芯片;移植术;生理研究;游泳动作;生物磁场;特德;微芯片
【作者】智慧
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】Q819
【相关文献】
1.克服"极点"现象变"狗熊"为英雄--谈如何提高学生的中距离跑成绩 [J], 龚兵
2.周期变推力控制滑行艇海豚运动的仿真分析 [J], 朱齐丹;姜正桥;刘志林
3.狗熊挑战“水中狗熊” [J], 杨福久
4.“英雄”变“狗熊” [J], 胡熠;
5.海豚之星:小海豚大能量
——专访苏州海豚之星智能科技有限公司总经理姚海进 [J], 孙昊
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
’
能够
一
种 周 期 性 的 有界 的 垂 直平 面 内 的运 动 豚运 动 的 发 生 本 文试 图 通 过 仿真实 验 验 证 船体 该 运 动 是垂 荡 和 纵 摇 的親 合 运 动 即 海 豚运 动 海 豚 重 心 纵 向 位 置 和 航速 对 于 滑 行 艇 海豚 运 动 稳 定 性 的 影 运 动 出 现 在静水 中 并没 有激 励存 在 轻微 的 海豚运 响规 律 并 通 过 Ｒ ｏｕ ｈ Ｈ ｕｒ ｗ ｚ 判据 得 到 不 同 重 心 纵
ｒ
＝
ｔａ
ｎ
5
5
—
ｓ
（
1
）
，
化得 到 回 复 系 数 的 表 达 式
Ｃ
3 3
，
即
0
：
。
、
Ｐ
1
＋
ｐ
＝
￣
ｄＣ Ｌ
＾
＼
＾
‘
ｙ
－
ｒ
3
0
．
5
ｐ ｖ Ｂ
＝
2
ｄｚ
ｄＣ
￣
丨
？
Ｋ ｘ 0 ｔ ａｎ Ｂ ｆ
4
ｏ
｜
Ｂ
￣
＾
Ｃ
Ｌｐ
：
姜 正桥
朱齐 丹
（
1
9 8 6
－
）
，
男 男
’
博士 研 究 生
教授
，
。
研 究方 向
。
先进 控 制 理 论 及应 用
：
，
船 舶控 制
。
：
（
1
9 6 5
－
）
，
，
博士 生 导 师
研 究方 向
机 器 人控制
，
智 能 控制 等
。
4
—
姜正 桥 等
，
滑 行艇 海 勝运 动 稳 定 性 分 析 的 仿 真 验 证
‘
ｄ
（
2
ｚ ｄ ｚ
式
ｗ ＋
4
2
＿
＿
3
）
＋
ｉ3 ｆ
＿
＋ Ｃ
Ｚ
＋
3
3 3
式 升 角 时 的 升 力 系 数
（
2
？
）
（
9
）
中
’
为 流体 密度
；
；
Ｃｉ 0
为 零斜
；
为 升力 系 数
［
Ａｗ
；
为 长 宽浸 湿
ｐ
＾
‘
ｄ
0
ｄ ｄ
＋ Ｂ
—
＾
ｄ
2
＂
＋ ｃ
ｅ
＝
＿
ｉ 5
－
⑴
ｉ
－
，
Ｏ ＯＯ Ｓ
．
4
ｌ
ｏ
ｔ
］
Ｂ
ｌ
ｒ
ｒ
2
ｔ
ａ ｎ ｐ
7ｔ
＇
1
Ｂ
1
Ｂ
1
．
ｒ
ｉ
Ｌ ／3
5
ｐｖ Ｂ
2
ｎ
Ｉ
＼ ｄ ＣＬ ｐ
4
＋
4
。 4
＝
＿
ｃ
1
！
1
．
。
ｐ ｂ 2
4
5
6
［ Ｌ
问Ｕ 同 Ｕ
＿
2
2
＋
］ 」
亙
5
．
Ｊ
Ｊ
逆
＾
ｃ
5
5
＿
（
ｉ
＼
＼
ｂ
）
“
Ｊ
ｊ
」
ｐ
ｑ ？
ｐ ｃ［ ｆ
Ｊ
0
（
8
5
Ｌ
Ｕ Ｗ
」
ＰＢ
3ｓ
Ｐ 给 定 ＆ 为 重心 到 船尾 的纵 向 距离
］
； ；
比
为 横 向 斜 升角
7
Ｂ
为 船 体宽 度
；
ｌ
由式
（
9
）
ｏ
；
＾
为 船体 纵 倾角
5
，
；
心 到 龙骨 的 距 离 ｚ ｄｚ 、 为 稳
＋ Ｂ
ｊ
；
Ｆｎ
。
＝
＾
3
ｄ？
5 3
＋ Ｃｓ
ａ
ｖ
／
Ｖｉ
是 宽度 傅
Ａ ｎａ
ｌ
ｙｓ
ｉ ｓ
ｏｆ
Ｐ ｏ ｒｐ ｏｉ ｓｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｐ ｌ ａ ｎｉ ｎ ｇ
Ｖｅ ｓ ｓ ｅ
ｌｉ
ｌｓ
ＪＩ
ＡＮＧ Ｚｈ ｅ ｎｇ
－
ｑｉ
ａｏ
ｔｉ
，
Ｚ ＨＵ Ｑ ｉ ｄａｎ ＬＩＵ Ｚ ｈｉ
－
－
ｎ
，
，
Ｚ ＥＮ Ｇ Ｘｕｅ
1
，
－
ｌｉ
ａｎ
（ Ｃｏ
ｔ
ｏ ｂ ｅａ ｍ
Ｆｒｏ ｕ ｄｅ ｎ ｕ ｍ ｂ ｅ ｒ ｓ ｏ ｂ
ｉ
Ｔｈ ｅ ａｃ ｈ ｉｅ ｖｅ ｍ ｅｎ ｔｓ ａ ｂｏ ｖ ｅ ｈ ａｖ ｅ ｇｕ ｉ ｄｉｎ ｇ ｓ ｉｇｎ ｉｆ ａ ｉｎ ｅｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉｓ ｐ ａ ｉ ｃａ ｎ ｃｅ ｏ ｒ ｔｈ ｅ ｐ ｅｒ ｆ
．
ห้องสมุดไป่ตู้
ｍｐ ｒ ｏ ｖｅ ｍ ｅｎ ｔ ｏ
ｆｐ
ｌ
ｏｒ ｐｏ ｉｓ ｉｎｇ
Ｋ ｅｙ
ｗ ｏ ｒｄｓ
：
ｐ
ａｎｎｉｎ ｇ ｖｅｓｓｅｌ；
ｐｏ ｒ ｐ ｏ ｓ ｉｎｇ；
ｉ
ｓ
ｔ
ｌ Ｍ ａｂ ｉｌ ｉ ｔ ａｔ ｌａ ｂ Ｇ ｙ ａｎ ａ ｙｓｉｓ ；
Ｉ ｒ Ｕ ｒａｍ ； Ｒ ｏｕ ｐ ｏｇ
ｌｌ
ｅ ｇｅ ｏｆ
Ａ ｕｔ ｏｍ ａ
ｏ ｎ， Ｈ ａｒｂ ｉ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉｎ ｅｅ ｒ ｉ ｎ
ｇ
Ｕｎ
ｉ
ｖｅ ｒｓ ｉｔ ｙ Ｈ ａｒｂ ｉｎ 1 5 0 0 0
，
Ｃｈ ｎ ａ ）
ｉ
Ａ ｂｓｔ ｒａ ｃｔ Ｆ
：
ｉ
ｒｓ ｔ ｌ
ｅ ｖｅ ｏ Ａ ｔｅｒ ｔｈ ａ ｔ ｒｅｓ ｔ ｏ ｒ ｎ ｙ ｈ ａ ｐ ｉｔ ｃｈ ｍ ａ ｔｈ ｅ ｍａｔ ｉｃ ａ ｌ ｅ ｑ ｕ ａ ｔｉ ｎ ｓ ａｒｅ ｉｎ ｔｒｏ ｄｕ ｃｅｄ ｉｎ ｔｈ ｉｓ ｐａｐ ｅｒ ｆ ｇ
3
Ｚ
＋
ｄ7
劳 德数
1
．
，
ｖ
是 船 体运 行速 度
2
（
＾
，
＋
＾
ｄ
－
）
＾
；
0 ｄ 0 ＋ ＋ 5
0
0
5
3
垂荡 和 纵摇 的 附加 质 量
：
＾
—
＝
0
5
附 加 质 量 的 计算 由 两 部分 组 成
）
；
0 是以 式 中 Ｚ 是船 舶 重 心 睡 向 运 动 垂 荡 弧度 为 单位 的 纵摇 是船 舶 运行 时 间 ｍ 是船 体 的 质
ｔ
ｈ
－
Ｈｕ ｒｗ
ｉｔ
ｚ ｃ ｒ ｉｔ ｅｒ ｉｏ ｎ
0
引 言 大 量 的 实 验研 究 表 明
，
通 过船 体 的 优化 设 计 和对 定 程 度 的 抑 制 或者 延 迟海
，
滑行艇 在静 水 中 航行 时
可能 出 现
一
’
随 着 速度 的 增 加 滑行 艇 滑行 艇航速 的 控 制
ｉ
ｔ ｚ ｓ ｔ
ｔ Ｔ ａｂ ｉ ｌ ｉｔ ｈ ｅｍ ｏ ｄｅ ｌ ｙ ｃ ｒ ｉ ｅ ｒｉ ｏｎ
．
，
ｒａｍ ｅ ｔｅｒｓａｒｅ ｗ ｈ ｏｓ ｅ ｐ ａ
ｇ
ｙ
ｔ
Ｉ ｍｅａｎｓ ｏ ｆ Ｍａｔ ａ ｂ Ｇ Ｕ
ｌ
ｉ ｎ ｔｅｒ
ａｃ ｅ ｆ
ｒａｍ ｏｇ ｐｒ
ｄｅｓ ｉ ｇｎ
「 ｎ ° 4
－
［
ｌ
0
．
0 0 3 9＾
Ｑ
－
0
］
ｉ
￣
3 2
Ｂ ｆ ｚ Ｖ
1
，
＋
＂
．
［
＾
Ｔ
Ｔ ｐ Ｂ
Ｉ Ｊ
3
Ｊ
ｃ
3 5
2
Ｑ
．
5
ｐｖ
（ Ｂ 0 Ｂ ｄ 6 ⑴
＼
＿
ｄ
1
0
）
1
ａｒ
＝
—
ｃ
0
－
5 3
Ｗ
2
4 ￡ ｋ Ｉ ｔ ｐ ＶＱ ＾ ＾ Ｃ Ｕ ？ Ｂ 冲 冲