船舶摇摆实验
船舶横摇测试示数
船舶横摇测试示数摘要：1.船舶横摇测试简介2.船舶横摇测试的目的和意义3.船舶横摇测试的方法和步骤4.船舶横摇测试的结果分析5.船舶横摇测试的应用和影响正文：1.船舶横摇测试简介船舶横摇测试，是指在船舶设计和建造过程中，对船舶在不同海况下可能产生的横摇现象进行模拟测试，以评估船舶的稳定性和安全性。
船舶横摇是指船舶在横向上的摇摆运动，通常发生在船舶在海上遇到波浪时，横摇会对船舶的航行性能、船舶结构和船员舒适度产生影响。
2.船舶横摇测试的目的和意义船舶横摇测试的主要目的是为了确保船舶在遇到波浪时，能够保持良好的稳定性和安全性。
通过船舶横摇测试，可以评估船舶在实际运行中可能遇到的问题，并采取相应的设计和改进措施，以提高船舶的性能和安全性。
船舶横摇测试在船舶设计和建造过程中具有重要的意义。
一方面，船舶横摇测试可以为船舶设计师和建造师提供重要的参考数据，帮助他们更好地优化船舶设计，提高船舶的性能和安全性；另一方面，船舶横摇测试可以为船舶运营者提供决策依据，帮助他们更好地制定船舶运营计划和安全措施。
3.船舶横摇测试的方法和步骤船舶横摇测试通常采用计算机模拟和物理模型试验两种方法进行。
计算机模拟方法是指利用计算机软件对船舶在不同海况下可能产生的横摇现象进行模拟测试。
这种方法具有高效、准确和灵活等优点，可以快速得到船舶横摇测试的结果。
物理模型试验方法是指利用物理模型对船舶在不同海况下可能产生的横摇现象进行实际试验。
这种方法具有直观、可靠和真实等优点，可以更真实地模拟船舶在实际运行中可能遇到的问题。
4.船舶横摇测试的结果分析船舶横摇测试的结果通常包括横摇角度、横摇周期、横摇幅度等指标。
这些指标可以帮助船舶设计师和建造师更好地了解船舶在遇到波浪时可能产生的横摇现象，并根据测试结果采取相应的设计和改进措施。
5.船舶横摇测试的应用和影响船舶横摇测试在船舶设计和建造过程中具有重要的应用价值。
通过船舶横摇测试，可以确保船舶在实际运行中具有良好的稳定性和安全性，从而提高船舶的性能和安全性。
船模摇荡实验报告
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。
船舶摇晃控制系统设计与实现
船舶摇晃控制系统设计与实现船舶在海上航行的过程中，经常会遭受到波浪的影响，摇晃也就不可避免地产生了。
这种船体的摆动在很大程度上会影响到乘客和货物的舒适度和安全性。
而通过设计一套船舶摇晃控制系统，可以较大程度地降低船舶的摇晃，提高乘客和货物的安全性和舒适度。
一、船舶摇晃控制系统的基本原理船舶摇晃控制系统的基本原理是通过惯性测量单元来获取船体的运动参数，并进行数据处理和数字控制，对船体运动进行控制和补偿。
从而降低船体的摇晃和摆动。
船舶摇晃控制系统一般是由一台计算机、惯性测量单元、控制器等组成。
二、船舶摇晃控制系统设计的关键技术1.惯性测量：船舶摇晃控制系统的惯性测量单元通常由三个自由度加速度计和三个自由度陀螺仪组成。
加速度计可以测量出船体的加速度和速度，陀螺仪则可以测量出船体的角速度和角加速度。
2.控制算法：船舶摇晃控制系统的控制算法决定了系统的性能和控制效果。
一般来说，控制算法要考虑船体的稳定性、抗震性和抗侧倾性。
3.控制器：船舶摇晃控制系统的控制器一般采用数字控制器或者现场可编程门阵列（FPGA）。
三、船舶摇晃控制系统的实现步骤1.系统设计：在设计船舶摇晃控制系统时，需要先确定船体运动的参数和控制目标。
同时还需要考虑系统所需要的各种硬件设备和软件工具。
2.硬件搭建：根据系统的设计方案，需要选购惯性测量单元、控制器和其他相关硬件设备。
并完成硬件的连接与安装。
3.软件编程：根据船舶摇晃控制系统的控制算法，设计相关的软件程序，并进行编程。
在编程过程中需要考虑控制器的性能和能力。
4.实验调试：在软硬件搭建完成后，需要进行实验调试，调整控制算法和控制参数，使得系统可以良好地工作。
四、船舶摇晃控制系统的应用前景在现代快速发展的海洋运输技术中，船舶摇晃控制系统的应用前景非常广阔。
除了提高乘客和货物的安全性和舒适度外，船舶摇晃控制系统还可以在气象恶劣的情况下，提高船员的工作效率和安全性。
总之，船舶摇晃控制系统的设计和实现将会为海上交通运输提供更为安全、稳定的运输保障，并为海洋工程和海洋科学研究等领域提供重要支持。
船舶摇摆分析报告
船舶摇摆分析报告1. 引言本报告旨在对船舶摇摆进行分析，并提供相关数据和结论。
船舶摇摆是指船只在海上航行时由于外界环境和船体结构等因素引起的摇摆现象。
摇摆不仅会影响船员的舒适度和安全性，还可能对船舶的性能和航行稳定性产生影响。
因此，对船舶摇摆进行分析和评估具有重要意义。
2. 数据收集为了进行船舶摇摆分析，我们收集了以下数据：•船舶基本信息：包括船舶型号、尺寸、载重量等。
•船舶运行数据：包括航速、航向、风速等。
•摇摆数据：通过安装在船舶上的传感器收集到的摇摆角度、频率等数据。
以上数据是通过船舶摇摆监测系统实时采集的，确保了数据的准确性和可靠性。
3. 数据分析在数据分析阶段，我们将对收集到的数据进行处理和分析，以得出以下结论：3.1 船舶摇摆特征分析首先，我们将对船舶摇摆的特征进行分析。
通过统计摇摆角度和频率的分布情况，我们可以了解船舶的摇摆幅度和频率分布情况，进而评估船舶的稳定性。
3.2 影响因素分析在这一部分，我们将分析影响船舶摇摆的主要因素。
可能的影响因素包括海况、风速、船舶尺寸和结构等。
通过对相关因素的统计和分析，我们可以确定对船舶摇摆影响最大的因素，并提出相应的改进措施。
3.3 摇摆预测模型建立为了更好地预测船舶的摇摆情况，我们将建立摇摆预测模型。
通过分析历史摇摆数据和相关影响因素，我们可以利用机器学习算法建立摇摆预测模型，以便提前预警和采取相应的措施。
3.4 优化建议基于以上分析和模型结果，我们将给出一些建议以减小船舶摇摆的影响。
这些建议可能涉及船舶设计优化、船舶操作规范制定等方面，旨在降低船舶摇摆带来的不良影响。
4. 结论本报告通过对船舶摇摆的分析和研究，得出了以下结论：•船舶摇摆幅度和频率与多个因素密切相关，包括海况、风速、船舶尺寸和结构等。
•建立摇摆预测模型可以提前预警船舶的摇摆情况，为船舶操作提供参考。
•优化船舶设计和制定船舶操作规范可以有效减小船舶摇摆的影响。
需要注意的是，本报告仅仅是对船舶摇摆进行分析和研究的初步探索，后续需要进一步的实验和研究来验证和完善以上结论。
船舶倾斜摇摆试验指南最新
船舶倾斜摇摆试验指南最新
哎呀呀，这题目可真把我难住啦！“船舶倾斜摇摆试验指南最新”，这对我一个小学生（初中生）来说，简直就像让我去解开超级复杂的数学谜题一样！
我想想啊，船舶倾斜摇摆，那是不是就像我们在游乐场坐的那种疯狂的摇摆船呀？只不过这个是为了做试验。
想象一下，一艘大大的船舶，在波涛汹涌的大海上，一会儿往左倾斜，一会儿往右摇摆。
这得需要多厉害的技术和准备才能进行这样的试验呀？
做这个试验，肯定要有很多勇敢又聪明的人在一起合作。
就好像我们班组织活动一样，有人负责指挥，有人负责记录，有人负责观察。
“嘿，小王，你可要看好那个仪表的数据，一点儿都不能出错！”“放心吧，老张，我眼睛都不会眨一下！”这对话，是不是很有画面感？
做这个试验，是不是要先选一个天气不太糟糕但也有一定风浪的日子？不然一直风平浪静的，怎么能看出船舶的真实表现呢？
还有啊，试验的时候，那些仪器设备得特别精准吧？要是不准，那不就像我们考试拿了个坏了的尺子，答案全错啦！
我就在想，要是我在那艘船上，我会不会吓得腿都软了？毕竟船晃来晃去的，多吓人呐！
不过，这个试验肯定特别重要。
就像我们考试是为了检验学习成果，船舶倾斜摇摆试验是为了保证船舶在大海上能安全航行，不出现危险。
你说，要是没有这样的试验，船舶出海遇到大风浪，那不就糟糕啦？
所以啊，船舶倾斜摇摆试验真的是太关键啦！它能让我们在海上航行的时候更安心，更放心！
我的观点就是：船舶倾斜摇摆试验虽然复杂又充满挑战，但却是保障船舶安全的重要环节，绝对不能马虎！。
二轴舰船摇摆试验台
船模横摇试验说明一、船模横摇试验的目的及 方法：船舶在海上风浪中的横摇运动，对船舶的安全及使用性能有很大的影响。
由于剧烈的横摇可能会引起船舱内货物的移动，造成船舶倾复。
横摇运动还会降低船舶的动稳性储备，增加在风浪中的倾复的危险。
此外，横摇还会使海上工作船舶，以及渔船等工作条件恶化，甚至无法工作。
因此在设计阶段判断估计船在风浪中的摇摆情况，作为设计的参考是很重要的。
船模横摇试验是估计船舶在风浪中横摇情况的一种很好的方法。
用船模试验确定船舶在海上的摇摆情况的方法，可以有两种：1）船模静水横摇试验：这是一种间接的方法。
即根据船模在静水中的自由摇摆情况，主要是自摇周期及摇幅的衰减情况，求出一些决定船舶在波浪上摇摆幅度的参数，根据这些参数可以大致估计船舶在波浪上摇摆的情况。
静水横摇试验的方法是：将船模按要求调整好以后，横放在池中，给于一初始倾角（一般大于200）然后放开，应用装在船模内的自动记录装置，记录下摇摆的情况，记录装置一般是陀螺仪，也可以采用其他机械式装置，但装置本身的摩擦，阻尼必须很小，以免影响船模的运动情况造成误差，我们实验室是采用TC －6型航空陀螺仪，通过计算机采集记录，记录下的横摇曲线如图1，图中曲线表示摇摆角度随时间的变化，可以看出此时船舶是作一等周期ϕT 的摇摆运动，并且其摇幅逐渐减少，摇摆周期ϕT 称为船模的静水自由摇摆周期。
由摇摆理论知，船模自摇周期与船模的排水量D ，初稳性高度h ，及横摇惯性矩A ，附加惯性矩距ΔA 有关，可用下式计算：DhAA T ∆+=πϕ2 由于船模的排水量D ，惯性距A 以及初稳性高在试验时皆为已知，故上式可以用来计算附加惯性矩ΔA ，测量得到静水中自摇周期ϕT 则：A Dh T A −=∆πϕ22船模横摇的摇幅衰减情况可以这样来表示：将相邻的两个摇幅依次相减，求出每次摆动中的衰减角K ϕ∆摆至另一边的1+∆K ϕ，摇幅已减少即为：1+−=∆k k k ϕϕϕ再将一次摆动中的摇幅平均，得到代表这次摆动幅度大小的平均摇幅m θ21++=k k m ϕϕϕ将对应的m ϕ及k ϕ∆绘座标纸上，横座标m ϕ，纵座标为k ϕ∆，得到如图2的横摇消灭曲线。
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，去除该力矩使船舶进入自由横摇状态，对船模摇摆的倾角进行测量并保存实验数据。
按照这个方法，逐渐增加亚铁的数量，并对其进行摇摆试验，测量其摇摆横倾角并保存数据；10、点击倾角测量软件界面上的“退出”按钮，关闭该软件，结束实验。
4、实验数据及其处理（40）根据测得的倾角数据绘制倾角随时间的变化曲线、船舶横摇消灭曲线，求实验船舶的横摇周期、无因次阻尼系数，并写出算例。
船舶耐波性能实验——阻尼系数测量
船舶耐波性能试验—阻尼系数测量试验学生姓名：学号：学院：船舶与建筑工程学院班级：指导教师：一、船模横摇试验的目的上风浪中航行最易发生横摇，而且横摇的幅度较大，不仅影响船员生活和工作的各个方面，严重的横摇还会危及船舶的安全乃至倾覆失事。
因此，在有关耐波性的研究中，首先关注的是要求设计横摇性能优良的船舶。
由于船舶在波浪中横摇运动的复杂性，理论计算尚未达到可用于实际的程度，因而模型试验是目前预报船舶横摇最可靠的方法。
本教学试验由下列两部分组成，即：1．船模在静水中的横摇衰减试验，目的是确定船的固有周期以及作用在船体上的水动力系数，如附连水惯性矩及阻尼系数等。
据此可根据线性运动方程计算船舶在风浪中的横摇频率响应曲线。
2．船模在规则波中的横摇试验，目的是确定船的横摇频率响应函数，可用于预报船舶在中等海况下的横摇统计特性，对于高海况的预报数值则偏高，这是由于非线性影响的缘故。
二．实验原理通过《船舶原理》课程的学习，我们知道船舶的横摇运动方程可以表示为：式中，表示横摇角、横摇角速度、横摇角加速度；Ixx’表示船舶在水中的横摇惯性矩，等于船舶在空气中的横摇惯性矩Ixx 与船舶在水中的横摇附加惯性矩之和；N为阻尼力矩系数；D为排水重量；h为横稳性高度；αm0为有效波倾；ω为波浪圆频率。
引入横摇衰减系数γ和横摇固有（圆）频率ωФωФ2=Dh/Ixx’横摇运动方程可以写成:静水中自由横摇考虑船舶在初始时刻浮于静水面上，并伴有一个静横倾角φ0，但不受波浪的作用，该船舶随后将作自由横摇运动，其表达式可以写成式中，无因次衰减系数μ和相位超前角β为自由横摇幅值随时间成指数规律衰减，而横摇角随时间成余弦变化规律。
余弦函数的周期为2π，当每增加2π时，横摇完成一个摇摆，对应的时间间隔为自由横摇周期TФ’，即：ωФ’ TФ’=2π或上式中的表示水阻尼对横摇周期的影响，实际上阻尼对周期的影响很小。
若不考虑水的阻尼，则=0，式（6）对应的自由横摇周期即为横摇固有周期。
cb 1146.8—1996 舰船设备环境试验与工程导则 倾斜和摇摆
cb 1146.8—1996 舰船设备环境试验与工程导则倾斜和摇摆1. 引言1.1 背景：随着现代舰船的发展，舰船设备环境试验与工程导则成为保证舰船设备正常运行和安全的重要手段之一。
在实际使用过程中，倾斜和摇摆是常见的环境因素，对舰船设备的性能和可靠性产生影响。
因此，对倾斜和摇摆进行相关试验分析变得至关重要。
1.2 目的：本文旨在深入研究cb 1146.8—1996（舰船设备环境试验与工程导则）中有关倾斜和摇摆的规定，并分析其关键要点。
通过对这些内容的梳理和总结，希望能够提供给读者一个清晰而详尽的指引，使其能够更好地理解该标准中倾斜和摇摆试验的要求与方法。
1.3 研究意义：倾斜和摇摆是舰船设备运行过程中常见的环境因素，直接影响着设备的工作效果以及人员的安全。
通过对cb 1146.8—1996标准中关于倾斜和摇摆试验内容的梳理分析，不仅能够帮助我们更好地了解这些试验的目的和方法，还能为舰船设计者、制造商以及使用者提供一份可靠的参考，以确保舰船设备在各种倾斜和摇摆环境下正常运行，并为其安全性能提供保障。
这对于提高舰船设备的质量和可靠性具有重要意义，也在一定程度上推动了相关领域的技术发展和应用研究。
通过本文对cb 1146.8—1996标准中关于倾斜和摇摆试验要点分析的详细介绍，读者将能够更全面地了解该标准，在实际工作中更加准确地进行试验设计与操作，并能够根据试验结果提出相应的改进措施。
同时，本文还将通过实践案例分享与结论总结部分，向读者展示实际应用该标准所取得的成果，并对未来研究方向及发展趋势进行展望。
2. cb 1146.8—1996简介：2.1 标准内容概述《cb 1146.8—1996 舰船设备环境试验与工程导则》是中国船级社于1996年发布的一项标准，旨在规范舰船设备环境试验的方法和流程，以确保舰船设备在各种环境条件下的正常运行和稳定性。
该标准主要包括了倾斜和摇摆两个方面的试验内容。
倾斜试验是通过模拟舰船在海上遭遇大角度倾斜情况时对设备造成的影响进行测试，而摇摆试验则是模拟舰船在海上受到波浪影响时产生的晃动情况对设备性能的影响进行测试。
船舶摇摆实验
船舶摇摆实验报告一、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、实验原理船舶的摇荡：横摇、纵摇、首摇、垂荡、横荡、纵荡 船舶横摇运动的重要指标: 横摇固有周期易遭受横摇的程度和横摇的急剧程度 自由横摇船舶的稳性：横摇固有周期Ts: 横摇摇幅衰减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k的 θk+1 ，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θm 及 △θ 绘制在坐标纸上，横坐标 θm ，纵坐标△θ 。
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、实验仪器1.实验用船舶（模）；2.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）。
四、实验方法与步骤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。
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，去除该力矩使船舶进入自由横摇状态，对船模摇摆的倾角进行测量并保存实验数据。
按照这个方法，逐渐增加亚铁的数量，并对其进行摇摆试验，测量其摇摆横倾角并保存数据；9、点击倾角测量软件界面上的“退出”按钮，关闭该软件，结束实验。
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。
在实际应用中，摇晃运动的原理被广泛应用于工程和设计领域。
例如，在建筑设计中，为了保证建筑物的稳定性，需要对建筑物在地震等自然灾害中的抗震性能进行评估，摇晃运动的原理可以帮助工程师进行相关计算和设计。
此外，摇晃运动的原理还可以应用于交通工具的设计。
船模摇荡实验报告
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。
第一章船舶在静水中的摇荡 船舶运动学教学课件
Over damped
zo e ( b / 2 a ) t
No-Damping
t
Under damped Critically damped - Under Damped : samll damping, several oscillations - Critically Damped : important level of damping, overshoot once - Overdamped : large damping, no oscillation
四、阻尼系数的确定
2. 横摇的消灭曲线 纵坐标和横坐标的函数关系对应于阻尼力矩 和横摇角速度的函数关系：
船舶在静水中的有阻尼横摇
四、阻尼系数的确定
3. 阻尼系数与消灭系数之间的关系（能量法） 基本思想：在T/2内，幅值改变后势能减小 量等于阻尼消耗的能量。
能量相等
船舶在静水中的有阻力横摇
四、阻尼系数的确定
3. 阻尼系数与消灭系数之间的关系（能量法） 由上述方程可得：
结论：只要知道了消灭系数之后就可以确 定无因次衰减系数。其中消灭系数可以根据船 模试验求得。
船舶在静水中的有阻尼横摇
四、阻尼系数的确定
4. 经验公式（简单介绍） a)
b)
船舶在静水中的有阻尼横摇
四、阻尼系数的确定
4. 经验公式 c)
d)
简谐运动
Simple Harmonic Motion
弹簧-质量-阻尼系统 spring mass
damper
- Equation of motion (Free Oscillation) & Solution
The motion of the system is affected by the magnitude of damping.
- 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)。
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）；
2.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）。
四．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。
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，去除该力矩使船舶进入自由横摇状态，对船模摇摆的倾角进行测量并保存实验数据。
按照这个方法，逐渐增加亚铁的数量，并对其进行摇摆试验，测量其摇摆横倾角并保存数据；
9、点击倾角测量软件界面上的“退出”按钮，关闭该软件，结束实验。
五．实验数据处理：
时历曲线
由数据以及时历曲线可知：初始倾角0 =-5.5°均值计算固有周期Ts。
列表如下：
固有周期计算表
求得周期：Ts=1.75s
所以：对u取平均值得到u=0.091537
时历曲线
由数据以及时历曲线可知：初始倾角0 =-4.1°
均值计算固有周期Ts。
列表如下：
固有周期计算表
取平均值的Ts=2.15s
无因次衰减系数计算表
取平均值得u=0.102942
六、思考题
1、根据实验结果指出重心变化对船舶横摇周期的影响？ 答：随着船舶重心的变高船舶的横摇周期变大。
2、根据理论公式指出重心变化对船舶横摇周期的影响（提示：小倾角）？
答：船舶自摇周期为：
所以重心上升时KG 增大，而GM 0减小所以摇摆周期增大，相反，当重心下降时KG 减少，而GM 0增大所以摇摆周期增减小。
3、为提高船舶的横稳性，应采取什么措施？
答：提高船舶的最小倾覆力矩主要包括（1）降低船的重心（2）增加干舷（2）增加船宽（4）注意船舶水仙以上的开口位置和风雨性及水密性，提高船舶的进水性。
4、在船舶设计中，船舶的橫稳性高越大越好么?为什么
答：不是，过大时，船舶的摇摆周期短，在海上遇上风浪时会产生急剧的摇摆，所以橫稳性高的数值要适当。
22
GM
KG
4B 0.58f T +=Φ。