船舶操纵运动仿真及其理论研究

建立了船舶操纵运动仿真数学模型，给出了一种新的风力和风力矩数学模型并预报了船舶在风作用下的操纵运动，提出了估算浅水中船体水动力的方法，预报了船舶在浅水中的操纵性能，研究了边界元理论在船体水动力计算中的应用，并利用理论计算结果，预测了船舶的回转运动及Ｚ形操纵。     

船舶操纵性能仿真预报

为应用国际海事组织（ＩＭＯ）的Ａ７５１（１８）号决议颁布的《船舶操纵性暂行标准》，以便在船舶设计阶段及其对营运船舶的操纵性能进行预报，提出了一种船舶操纵性预报的数学模型，经实船试验结果验证，本数学模型的计算结果已满足工程需要。为我国与国际接轨，建立我国的《船舶操纵性标准》打下基础。     

可调螺距螺旋桨船舶的操纵运动数学模型

为利用模拟器对可调螺距螺旋桨(CPP)船舶操纵运动进行仿真,应用船舶操纵性分离建模理论,基于荷兰船模试验水池B系列螺旋桨的敞水试验结果,利用Akima插值获得了不同类型的CPP在不同螺距比时的四象限推力系数和扭矩系数,求得CPP的推力和扭矩,建立了CPP船舶的平面运动数学模型.模型充分考虑了风、流对船舶操纵的影响,并可适用于CPP船舶常速域和低速域的操纵运动仿真.仿真结果与实船试验结果吻合较好,能够满足大型船舶操纵模拟器对船舶运动数学模型仿真精度的要求.     

船舶振荡运动仿真

为节约昂贵的海上试验费用,以6个自由度最关键的横摇运动为例说明了仿真计算过程。在由船模试验得到船舶响应幅值算子（RAO）的基础上,采用ITTC单参数标准波谱计算船舶的运动幅值谱,然后采用线性迭加法得到船舶振荡运动的时域序列。仿真信号序列的频谱与实船采集的横摇运动数据的频谱具有相似性,对频率区间细分可以提高仿真结果的精度。     

铰链四杆机构运动仿真的数学模型

在对铰链四杆机构的类型判别进行详细分析的基础上，提出了统一的铰链四杆机构运动仿真的数学模型。     

锚泊运动数学模型

为进一步研究锚泊安全问题，即走锚和搁浅，运用流体力学和船舶运动学理论，在锚泊船平面运动方程基础上，建立了5个自由度的锚泊运动数学模型，该锚泊运动数学模型包括纵荡、横荡、垂荡、首摇、纵摇运动，并且考虑了各运动之间的耦合关系，该数学模型突破了以往锚泊运动数学模型的局限性，使该锚泊运动数学模型更趋完善．     

仿真试验中目标运动数学模型的建立

研究导弹飞行仿真试验中目标运动数学模型构建的一种方法.基于Bezier曲线算法,通过在飞行仿真软件窗口中编辑目标运动曲线,得到以vT,θT和ψT数据组描述的目标运动数学模型,并将这些数据组保存在MFC的集合类对象中.结果表明,利用该方法可以方便地实现飞行仿真试验中对目标运动特别是难于用解析式描述的目标随机运动数学模型的构建,使飞行仿真模拟简便易行.     

低速域船体流体动力的实用估算法

利用芳村给出的低速域船体流体动力的简单计算模型,在收集了１０多艘船舶斜航水动力系数试验数据的荐,采用多元线性回归分析法,提出了一种由船型参数求 速域船 流体动力的实用估算方法,为研制开发造离泊船舶操纵模拟器奠定了基础。     

基于修正的REMUS水下机器人模型的运动仿真

将Timothy Prestero提出的REMUS水下机器人的数学模型进行修正之后应用到某水下机器人上,结合某水下机器人的各水动力系数和参数进行运动仿真.原REMUS模型中的舵力(矩)和螺旋桨推力(矩)是通过相关艇体水动力系数来表征的,而修正的模型使用升力系数和阻力系数来得到舵力和力矩,使用插值的方法来得到螺旋桨的推力和力矩.基于此修正的REMUS模型,进行水平面直航运动、垂直面纯下潜运动、全回转运动、水平面Z型运动、垂直面梯形运动以及定常螺旋下潜运动的仿真和分析,以验证将此修正的REMUS模型应用于某水下机器人上的可行性.     

肥大型船舵法向力的试验研究

舵法向力可视作舵对来流的响应。船、浆的存在仅改变舵上来流的大小和方向而影响舵法向力。本文以试验研究的方法探讨了船、桨两者对来流的作用规律,提出了肥大型船在不同漂角时计算舵法向力的公式: C_N=[1 τ(β)]~2k_O(2π)/(1 2/λ)sin[δ-δ_O(β)] 并对船舶后体形状的影响作了探讨。     

船舶纵向下水弹性计算方法和结构安全性

为保证船舶下水过程中的结合安全，提出了一种船舶弹性下水计算方法，考虑船体的弹性弯曲，船底结构局部弹性变形，墩木与滑道的弹性压缩，用有限地方法计算任一下水位置时船体的姿态和变形，通过系列计算了可预报下水全过程中船体总弯曲力矩，切力及每一对支墩反应的数值与变化，并进而实现船体总强度与局部强度的校核，文中介绍了一个计算实例并对下水安全性进行了讨论。     

基于人工神经网络的船舶运动数学模型的辨识

根据船舶海上航行的实际情况,针对船舶运动的特点,提出了用不同神经网络对船舶运动数学模型进行辨识的新方法。给出2种神经网络模型,并比较这2种模型的辨识效果。     

船体上层建筑有效性分析的简化模型

提出了一种估计上层建筑有效性的简化模型，把船体的三维结构简化为二维模型，使上层建筑和主甲板结构间的相互作用得到较好的模拟，从而对上层建筑参加船体总纵弯曲程度的计算得以简化，并得到满意的结果．     

一种船舶操纵离线模拟系统及其应用

在建立船舶操纵模拟自动舵系统的基础上建立了船舶操纵运动离线模拟系统。该系统可以快速模拟船舶在风浪流和限制性航道等各种复杂外环境作用下的操纵运动，研究外荷载对船舶操纵的影响，从而可以从船舶安全出入港角度定量考虑港口航道的优化设计问题，实际应用表明，所建系统模拟结果与船模试验结果有较好的一致性。     

几种停点的过去及亚强停点的性质

为了研究两指标随机过程的停止问题，Fouque引入了停点的过去，探讨另外几种停点的过去，从而得到了亚强停点的Fouque下确界仍是亚强停点，最后举2个反例说明它的几何下确界不一定仍是亚强停点。     

航行船与停泊船水动力相互作用的数值分析

采用动网格技术并选取RNGk-ε湍流模型,通过求解非定常RANS方程,对浅水中航行船与停泊船相互作用的三维非定常黏性流场进行了数值分析.计算了停泊船受到的水动力,通过将计算结果与经验公式结果进行对比,验证了本文采用的数值计算方法的有效性;计算了航行船所受水动力,比较了作用在航行船和停泊船上的水动力的大小.最后,计算了不同水深、两船间距、停泊船离岸距离和航行船离岸距离条件下停泊船受到的水动力,并对计算结果进行了分析,得出了以上4种因素对停泊船受到的水动力作用的影响规律.     

受损船体总纵抗弯能力的半解析估算方法

建立了船体纵向加筋板与横向加筋板对应大变形损伤的损伤分析模型，并采用半解方法对其受损的承载特性进行了讨论，基于受损构件的剩余承载能力分析，给出了受损船体总纵抗弯能力的一近似估算方法，数值算例表明了该方法的有效性。     

基于模拟串行口及RS-485网络的船舶模拟电站监控系统的接口电路设计

介绍了利用RS-232／RS-485转接头和模拟串行口实现PC机与船舶模拟电站各控制屏进行实时通信的方法，详细介绍了模拟串行口的工作原理，并给出了模拟串行口的C51程序，从总体上对该系统的软硬件做了详细介绍．