带浮囊的小型漂浮平台横摇幅值分析

为了完成海洋环境中的局部信息探测与海域封锁,提出了一种小型便携式水面无人漂浮平台,该漂浮平台由漂浮装置和主平台通过铰链连接组成,主平台通过测量自身角度进行平衡稳定,柔性连接的漂浮装置对平台提供漂浮浮力和初级减摇稳定。针对小尺寸漂浮平台的柔性连接方式,提出了一种将系统的柔性连接简化为摇荡回复力矩的仿真方法,采用三维势流面元法,分析了平台在三级海浪下的横摇运动响应因子和横摇运动响应谱。结果表明在三级海浪下,平台的有效运动幅值为5.43°,满足系统指标要求,系统能够通过软硬件进行有效调平。通过改变漂浮平台的重心高度和浮囊的直径,分析了系统参数对漂浮特性的影响。结果表明,系统横摇运动幅值随重心高度和浮囊直径呈U形变化,在重心3 022 mm和直径2 030mm处,系统横摇运动幅值达到最小;对于大长径比系统,重心高度对系统横摇运动幅值的影响程度远大于浮囊直径。结果可为小型漂浮平台进一步研究提供一定的理论基础。