Исследование управляемости судов при знакопеременных перекладках средств управления

• Автор: Костюнин, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.08.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 194 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ УПРАВЛЯЕМОСТИ И МАНЕВРЕННОСТИ СУДНА

1.1. Аналитический обзор исследований знакопеременных маневров

1.2. Общая структура математической модели маневренности судна

1.3. Анализ существующих математических моделей управляемости

и движения судна

1.4. Описание математической модели управляемости судна, используемой для написания программы для ЭВМ

1.4.1. Общая структура математической модели управляемости судна

1.4.2. Определение инерционных характеристик корпуса судна

1.4.3. Классификация сил и моментов, действующих на корпус судна

1.4.4. Определение гидродинамических сил неинерционной природы, действующих на корпусе судна при криволинейном движении
1.4.5. Определение аэродинамических сил воздействия ветра на надводную поверхность судна
1.4.6. Комплекс движитель-двигатель
1.4.7. Гидродинамические силы, создаваемые гребным винтом
1.4.8. Гидродинамические силы, создаваемые рулем
1.4.9. Гидродинамические силы, создаваемые комплексом винт-поворотная насадка-стабилизатор
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МАНЕВРЕННОСТИ СУДНА
2.1. Расчетная система дифференциальных уравнений управляемости судна
2.2. Реализация математической модели маневренности судна на ЭВМ
2.3. Инструкция пользователя
2.3.1. Пре-процессорные расчеты
2.3.1.1. Расчет кривой сопротивления движению
2.3.1.2. Определение гидродинамических характеристик корпуса
2.3.1.3. Определение аэродинамических характеристик корпуса
2.3.1.4. Расчет движителей. Определение винтовых характеристик
2.3.1.5. Проектировочный расчет средств управления
2.3.1.6. Гидродинамический расчет рулей
2.3.1.7. Программа конвертирования исходных данных
2.3.2. Проведение вычислительного эксперимента маневренности
судна
2.3.3. Пост-процессорный анализ
2.4. Тестовая проверка программы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ МАНЕВРЕННОСТИ
СУДНА ПРИ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ ПЕРЕКЛАДКАХ РУЛЕЙ
3.1. Обоснование расчетного знакопеременного маневра
3.2. Обоснование ситуации ухудшения маневренности
3.3. Систематические расчеты маневра «Одерживание» базового
судна
3.4. Определение зон пониженной маневренности судна
при выполнении знакопеременных перекладок рулей
3.5. Моделирование маневра циркуляция и одерживание
при скомпенсированном рулевом моменте
3.6. Моделирование маневра циркуляция и одерживание
при скомпенсированной рулевой силе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МАНЕВРЕННОСТИ СУДНА
ПРИ ЗИГЗАГООБРАЗНЫХ ДВИЖЕНИЯХ
4.1. Сравнительный анализ маневренности при выполнении зигзагообразных маневров с реагированием на значение угла
курса (зигзаг Кемпфа)
4.2. Исследование зигзага Кемпфа для базового судна
4.3. Анализ маневренности при выполнении зигзагообразных
маневров с реагированием на значение угловой скорости судна
4.4. Поворот судна при зигзагообразных перекладках рулей
4.5. Оценка влияния режима работы движителя на параметры зигзагообразных маневров
ГЛАВА 5. НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МАНЕВРЕННОСТИ СУДОВ
5.1. Испытания: маневр зигзаг на морском контейнеровозе
NYK Floresta, 2009 г
5.2. Испытания: маневр зигзаг на морском контейнеровозе
Laura Schulte, 2010 г
5.3. Математическое моделирование и проверка адекватности математической модели
5.3.1. Математическая модель морского контейнеровоза
NYK Floresta
5.3.2. Математическая модель морского контейнеровоза
Laura Schulte
5.4. Учет требований маневренности при обосновании характеристик средств управления судном
5.5. Учет требований маневренности при управлении судном
Заключение
Список литературы

Примем допущение о независимости внешних сил друг от друга. Это дает основание определить Л,ЛГУ,М2 в виде суммы проекций сил разной природы.
Рис. 1.7. Схема сил, действующих на корпус судна
Рассмотрим схему сил, действующих на корпус судна при его движении по поверхности воды (рис. 1.7).
Внешними условиями плавания являются истинная скорость и направление у и ветра, скорость &г и направление ут течения, глубина акватории Н, размеры акватории, внутри которой судно совершает движение.
Внешние силы классифицируем по их физической природе в следующей последовательности:
1. Гидродинамические силы на корпусе судна неинерционной природы
ХК,¥К,МК.