船舶在波浪中的航向保持性研究
船舶操纵性是船舶设计中极为重要的性能之一，船舶操纵运动响应可以用于评估操纵性能的优劣。实船在海上航行时，风浪环境的改变将影响船舶的操纵性能，使其偏离既定航向。因此，在船舶设计阶段如何评估风浪中航向控制与航向保持能力至关重要。本文基于3自由度MMG方程，建立KVLCC2船舶在波浪中的操控运动方程。通过CFD拖航试验方法获取船体黏性水动力导数。采用基于源偶混合分布的泰勒展开边界元方法，计算不同航速船舶在不同浪向和频率的规则波下的二阶平均波漂力，形成波漂力数据库。基于遭遇波浪时历，利用等效半波长规则波方法，对波浪力数据库进行插值，求解瞬时波漂力。对船舶回转运动进行仿真并通过公开试验数据验证本研究建立的操控运动模型。在此基础上，基于PD控制给出操舵指令，利用反馈调节实现船舶的航向保持，为评估大型船舶在波浪中的运动控制和航向保持性能提供了理论参考。
操纵运动模拟 航向保持 波漂力插值 CFD方法
郑秋萌 段文洋 黄礼敏
哈尔滨工程大学船舶工程学院流体力学研究所,哈尔滨150001
国内会议
江苏无锡
中文
1558-1563
2021-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）