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船舶工程2025年第11期:波浪干扰下船舶可达域计算研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:贺小檬;慕东东;李鸿彪;石林龙;董胜利;范云生;

单位:大连海事大学船舶与电气工程学院;上海科梁信息科技股份有限公司;上海船舶运输科学研究所有限公司;

摘要:[目的]为实现波浪干扰下船舶可达域的有效计算,提升船舶航行安全,[方法]提出一种波浪干扰下船舶可达域的计算方法。基于标准波谱理论建立了完整的数学模型,有效刻画了不同航向角下的波浪作用力。在此基础上,提出了一种考虑速度、波浪和转向影响的自适应步长算法,该算法可根据系统状态自动调整计算步长,有效平衡了计算效率与精度。通过对船舶运动方程采用显式欧拉法离散化,并在不同初始航向下进行数值积分求解轨迹,得到了波浪干扰下的船舶可达域边界。[结果]该研究使用SimuNPS仿真平台进行试验仿真,仿真结果表明,随着海况从二级升至四级,可达域边界波动程度逐渐增强且形态发生明显变化,在不同波浪入射方向下可达域呈现出相应方向的变形特征。[结论]该方法能够有效刻画波浪对船舶可达域的影响,为船舶航行安全提供了系统的理论支持。

关键词:船舶可达域;;自适应;;波浪扰动;;SimuNPS

基金资助:国家重点研发计划(2022YFB4301401);; 国家自然科学基金(52301360,61976033);; 辽宁省基地建设与试验验证计划项目(2022JH24/10200029);; 中央高校基本科研业务费(3132024101);; 中国博士后科学基金(2022M710569);; 辽宁省博士启动基金(2022-BS-094);; 大连市科技重大研究发展计划(2023YF11GX007);; 研究生教育与教学改革计划(LNYJG2024142,YJG2024707);; 中国基础研究重点