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中小型船舶纵-横摇运动非线性耦合特性
1
作者
邹康
杨博
吴清伟
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期67-77,共11页
对建立的非线性纵-横摇耦合运动方程采用多尺度摄动及直接数值积分方法,进行中小型船舶纵-横摇非线性运动耦合机理、能量传递机制及主要影响因素的研究。顶浪状态及纵横摇发生内共振耦合时,纵摇运动出现饱和现象,不随波浪力增加而增加;...
对建立的非线性纵-横摇耦合运动方程采用多尺度摄动及直接数值积分方法,进行中小型船舶纵-横摇非线性运动耦合机理、能量传递机制及主要影响因素的研究。顶浪状态及纵横摇发生内共振耦合时,纵摇运动出现饱和现象,不随波浪力增加而增加;能量通过耦合向横摇传递,使横摇幅值增大;随着横摇阻尼的增加,横摇运动幅值明显减小,纵摇运动幅值有所增加;纵摇阻尼增加,纵摇运动幅值略有减小,横摇运动幅值将逐渐减少;横摇固有频率在偏离内共振关系一定程度后,横摇运动迅速消失。
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关键词
船舶运动
纵
-
横
摇
非线性
耦合
原文传递
船舶运动姿态测量系统设计与实现
被引量：
7
2
作者
唐原广
王志光
《舰船科学技术》
北大核心
2017年第7期108-111,144,共5页
为了获取海上航行船舶及自航模试验中船模的姿态参数,设计一种基于MEMS(微机电系统)技术的波高倾斜一体化传感器的船舶运动姿态测量系统。此系统通过MEMS波高传感器对船舶升沉信息进行采集,利用倾角传感器对船舶的纵摇和横摇姿态信息进...
为了获取海上航行船舶及自航模试验中船模的姿态参数,设计一种基于MEMS(微机电系统)技术的波高倾斜一体化传感器的船舶运动姿态测量系统。此系统通过MEMS波高传感器对船舶升沉信息进行采集,利用倾角传感器对船舶的纵摇和横摇姿态信息进行采集,采集到的信息经多路A/D转换后送入单片机进行处理,实时得出船舶运动的升沉、纵摇及横摇变化。经处理后的三组数据由船舶运动姿态测量系统通过RS-485串口送到数据接收处理机存储、分析并实时显示船舶运动的姿态变化曲线,该数据接收处理软件采用VC++编写。经过大量试验及海上测试,该系统性能稳定,测量精度高,具有较大的实用价值。
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关键词
升沉运动
波高倾斜一体化传感器
纵
摇
横
摇
VC++
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职称材料
舰船横摇纵摇耦合运动的亚谐共振分析
被引量：
5
3
作者
唐友刚
姜大宁
+1 位作者
郑宏宇
郑俊武
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期183-186,共4页
舰船运动的阻尼和刚度非线性,导致舰船大幅运动时横摇和纵摇之间的耦合.该文根据舰船纵摇与横摇耦合的非线性运动方程,考虑强海浪激励以及纵摇和横摇频率为2∶1的内共振关系,采用非线性动力学中多尺度方法,求出横摇和纵摇运动的摄动解,...
舰船运动的阻尼和刚度非线性,导致舰船大幅运动时横摇和纵摇之间的耦合.该文根据舰船纵摇与横摇耦合的非线性运动方程,考虑强海浪激励以及纵摇和横摇频率为2∶1的内共振关系,采用非线性动力学中多尺度方法,求出横摇和纵摇运动的摄动解,研究了亚谐共振发生的条件,揭示了亚谐共振状态下舰船横摇-纵摇运动的动力学特征.研究表明,舰船亚谐共振的发生取决于波浪遭遇频率和纵摇频率的比值以及波浪激励的大小;舰船运动发生亚谐共振时,舰船出现大幅运动甚至倾覆.
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关键词
舰船倾覆
舰船非线性运动
纵
摇
-
横
摇
耦合
亚谐共振
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职称材料
深海采矿升沉补偿模拟试验方案研究
被引量：
7
4
作者
张震
刘少军
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2009年第1期116-120,共5页
深海采矿中采矿船的纵摇、横摇和升沉运动对采矿系统非常不利,是深海采矿技术中的一个重要研究内容。深海采矿系统结构庞大,无法直接在实验室中进行实验研究,参考国外相关技术,提出对采矿船纵摇、横摇和升沉运动进行补偿的实际方案,并...
深海采矿中采矿船的纵摇、横摇和升沉运动对采矿系统非常不利,是深海采矿技术中的一个重要研究内容。深海采矿系统结构庞大,无法直接在实验室中进行实验研究,参考国外相关技术,提出对采矿船纵摇、横摇和升沉运动进行补偿的实际方案,并根据相似原理,推导出符合本系统的相似准则,从而将实际系统的边界条件,缩放到实验室环境。仿照实际系统,设计了试验系统。在试验系统中,可以进行纵摇、横摇补偿特性、升沉补偿特性、水动力特性以及各功能实现的结构方法的研究,为实际系统的实现提供参考依据。
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关键词
深海采矿
纵
摇
、
横
摇
补偿
升沉补偿
试验系统
相似原理
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职称材料
船舶运动亚谐共振动力学行为的研究
被引量：
3
5
作者
唐友刚
鲁晓光
郑俊武
《船舶力学》
EI
2003年第1期12-17,共6页
船舶运动时的阻尼和刚度非线性,导致船舶大幅运动时横摇和纵摇之间的耦合。本文依据作者建立的船舶纵摇与横摇耦合的非线性方程,考虑强海浪激励情况以及纵摇和横摇的频率特征存在2∶1的内共振关系,采用非线性动力学中的多尺度方法,求出...
船舶运动时的阻尼和刚度非线性,导致船舶大幅运动时横摇和纵摇之间的耦合。本文依据作者建立的船舶纵摇与横摇耦合的非线性方程,考虑强海浪激励情况以及纵摇和横摇的频率特征存在2∶1的内共振关系,采用非线性动力学中的多尺度方法,求出了横摇和纵摇运动的摄动解,研究了亚谐共振发生的条件,给出了亚谐共振状态下船舶纵摇与横摇运动的动力学特征。研究表明:船舶亚谐共振的发生取决于波浪遭遇频率和纵摇频率的比值以及波浪激励的大小;船舶运动发生亚谐共振时,船舶出现大幅运动甚至倾覆。
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关键词
船舶运动
非线性
纵
摇
-
横
摇
耦合
亚谐共振
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职称材料
船舶超谐共振响应运动
被引量：
3
6
作者
唐友刚
马网扣
张伟
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2002年第4期19-24,共6页
由于船舶阻尼系数和恢复力矩的的非线性 ,船舶大幅运动时横摇和纵摇耦合。各类船舶的纵摇固有频率接近横摇固有频率的两倍 ,存在基于动力学理论的 2∶ 1的内共振关系。本文考虑大幅波浪激励 ,建立了船舶横摇与纵摇耦合的非线性运动方程 ...
由于船舶阻尼系数和恢复力矩的的非线性 ,船舶大幅运动时横摇和纵摇耦合。各类船舶的纵摇固有频率接近横摇固有频率的两倍 ,存在基于动力学理论的 2∶ 1的内共振关系。本文考虑大幅波浪激励 ,建立了船舶横摇与纵摇耦合的非线性运动方程 ,针对纵摇和横摇频率存在 2∶ 1内共振关系以及波浪遭遇频率Ω等于 1 /4倍纵摇固有频率 ,采用多尺度方法 ,求出了运动方程的摄动解 ,得到了横摇与纵摇超谐运动的时间历程响应 ,分析了产生超谐共振的条件。研究表明 ,在大幅波浪激励下 ,船舶将出现超谐共振响应 ,其运动特征是 :横摇运动和纵摇运动均为两个不同频率谐波的迭加。横摇响应包括波浪遭遇频率谐波和横摇固有频率谐波 ;纵摇包括波浪遭遇频率谐波和纵摇固有频率谐波。两个谐波响应的迭加 ,使横摇和纵摇运动响应显著增加 ,并且横摇运动不再左右对称。针对算例进行了超谐运动响应计算 ,计算结果与本文的理论分析结论完全吻合。
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关键词
船舶非线性运动
纵
摇
-
横
摇
耦合
超谐共振
船舶动力学
运动响应
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职称材料
题名
中小型船舶纵-横摇运动非线性耦合特性
1
作者
邹康
杨博
吴清伟
机构
上海船舶研究设计院
出处
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期67-77,共11页
基金
上海市科学技术委员会“科技创新行动计划”社会发展科技攻关项目(22dz1203900)。
文摘
对建立的非线性纵-横摇耦合运动方程采用多尺度摄动及直接数值积分方法,进行中小型船舶纵-横摇非线性运动耦合机理、能量传递机制及主要影响因素的研究。顶浪状态及纵横摇发生内共振耦合时,纵摇运动出现饱和现象,不随波浪力增加而增加;能量通过耦合向横摇传递,使横摇幅值增大;随着横摇阻尼的增加,横摇运动幅值明显减小,纵摇运动幅值有所增加;纵摇阻尼增加,纵摇运动幅值略有减小,横摇运动幅值将逐渐减少;横摇固有频率在偏离内共振关系一定程度后,横摇运动迅速消失。
关键词
船舶运动
纵
-
横
摇
非线性
耦合
Keywords
ship motions
pitch and roll motions
nonlinear
coupling
分类号
U661.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
原文传递
题名
船舶运动姿态测量系统设计与实现
被引量：
7
2
作者
唐原广
王志光
机构
中国海洋大学工程学院
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2017年第7期108-111,144,共5页
基金
海洋公益性行业科研专项资助项目(201005001)
文摘
为了获取海上航行船舶及自航模试验中船模的姿态参数,设计一种基于MEMS(微机电系统)技术的波高倾斜一体化传感器的船舶运动姿态测量系统。此系统通过MEMS波高传感器对船舶升沉信息进行采集,利用倾角传感器对船舶的纵摇和横摇姿态信息进行采集,采集到的信息经多路A/D转换后送入单片机进行处理,实时得出船舶运动的升沉、纵摇及横摇变化。经处理后的三组数据由船舶运动姿态测量系统通过RS-485串口送到数据接收处理机存储、分析并实时显示船舶运动的姿态变化曲线,该数据接收处理软件采用VC++编写。经过大量试验及海上测试,该系统性能稳定,测量精度高,具有较大的实用价值。
关键词
升沉运动
波高倾斜一体化传感器
纵
摇
横
摇
VC++
Keywords
heave motion
wave height and tilt integrated sensor
pitch and roll
VC＋＋
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
下载PDF
职称材料
题名
舰船横摇纵摇耦合运动的亚谐共振分析
被引量：
5
3
作者
唐友刚
姜大宁
郑宏宇
郑俊武
机构
天津大学建筑工程学院
出处
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期183-186,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(50279026).
文摘
舰船运动的阻尼和刚度非线性,导致舰船大幅运动时横摇和纵摇之间的耦合.该文根据舰船纵摇与横摇耦合的非线性运动方程,考虑强海浪激励以及纵摇和横摇频率为2∶1的内共振关系,采用非线性动力学中多尺度方法,求出横摇和纵摇运动的摄动解,研究了亚谐共振发生的条件,揭示了亚谐共振状态下舰船横摇-纵摇运动的动力学特征.研究表明,舰船亚谐共振的发生取决于波浪遭遇频率和纵摇频率的比值以及波浪激励的大小;舰船运动发生亚谐共振时,舰船出现大幅运动甚至倾覆.
关键词
舰船倾覆
舰船非线性运动
纵
摇
-
横
摇
耦合
亚谐共振
Keywords
capsizing of a ship
nonlinear motion of a ship
pitch-rolling coupling
sub-harmonic resonance
分类号
U661.22 [交通运输工程—船舶及航道工程]
下载PDF
职称材料
题名
深海采矿升沉补偿模拟试验方案研究
被引量：
7
4
作者
张震
刘少军
机构
中南大学机电工程学院
出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2009年第1期116-120,共5页
基金
国务院大洋专项"十一五"计划项目(2-2-3-3)
文摘
深海采矿中采矿船的纵摇、横摇和升沉运动对采矿系统非常不利,是深海采矿技术中的一个重要研究内容。深海采矿系统结构庞大,无法直接在实验室中进行实验研究,参考国外相关技术,提出对采矿船纵摇、横摇和升沉运动进行补偿的实际方案,并根据相似原理,推导出符合本系统的相似准则,从而将实际系统的边界条件,缩放到实验室环境。仿照实际系统,设计了试验系统。在试验系统中,可以进行纵摇、横摇补偿特性、升沉补偿特性、水动力特性以及各功能实现的结构方法的研究,为实际系统的实现提供参考依据。
关键词
深海采矿
纵
摇
、
横
摇
补偿
升沉补偿
试验系统
相似原理
Keywords
deep-sea mining
pitch roll compensation
heave compensation
experimental system
similar principles
分类号
TP371 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
船舶运动亚谐共振动力学行为的研究
被引量：
3
5
作者
唐友刚
鲁晓光
郑俊武
机构
天津大学建工学院船舶与海洋工程系
出处
《船舶力学》
EI
2003年第1期12-17,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(59679002)
文摘
船舶运动时的阻尼和刚度非线性,导致船舶大幅运动时横摇和纵摇之间的耦合。本文依据作者建立的船舶纵摇与横摇耦合的非线性方程,考虑强海浪激励情况以及纵摇和横摇的频率特征存在2∶1的内共振关系,采用非线性动力学中的多尺度方法,求出了横摇和纵摇运动的摄动解,研究了亚谐共振发生的条件,给出了亚谐共振状态下船舶纵摇与横摇运动的动力学特征。研究表明:船舶亚谐共振的发生取决于波浪遭遇频率和纵摇频率的比值以及波浪激励的大小;船舶运动发生亚谐共振时,船舶出现大幅运动甚至倾覆。
关键词
船舶运动
非线性
纵
摇
-
横
摇
耦合
亚谐共振
Keywords
nonlinear motion of ship
pitch-rolling coupling
sub-harmonic resonance
分类号
U661.22 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
船舶超谐共振响应运动
被引量：
3
6
作者
唐友刚
马网扣
张伟
机构
天津大学船舶与海洋工程系
天津新港船厂
出处
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2002年第4期19-24,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目 (5 96790 0 2 )
文摘
由于船舶阻尼系数和恢复力矩的的非线性 ,船舶大幅运动时横摇和纵摇耦合。各类船舶的纵摇固有频率接近横摇固有频率的两倍 ,存在基于动力学理论的 2∶ 1的内共振关系。本文考虑大幅波浪激励 ,建立了船舶横摇与纵摇耦合的非线性运动方程 ,针对纵摇和横摇频率存在 2∶ 1内共振关系以及波浪遭遇频率Ω等于 1 /4倍纵摇固有频率 ,采用多尺度方法 ,求出了运动方程的摄动解 ,得到了横摇与纵摇超谐运动的时间历程响应 ,分析了产生超谐共振的条件。研究表明 ,在大幅波浪激励下 ,船舶将出现超谐共振响应 ,其运动特征是 :横摇运动和纵摇运动均为两个不同频率谐波的迭加。横摇响应包括波浪遭遇频率谐波和横摇固有频率谐波 ;纵摇包括波浪遭遇频率谐波和纵摇固有频率谐波。两个谐波响应的迭加 ,使横摇和纵摇运动响应显著增加 ,并且横摇运动不再左右对称。针对算例进行了超谐运动响应计算 ,计算结果与本文的理论分析结论完全吻合。
关键词
船舶非线性运动
纵
摇
-
横
摇
耦合
超谐共振
船舶动力学
运动响应
Keywords
nonlinear motion of ship
pitch rolling coupling
super harmonic resonance
分类号
U661.32 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
中小型船舶纵-横摇运动非线性耦合特性
邹康
杨博
吴清伟
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
2
船舶运动姿态测量系统设计与实现
唐原广
王志光
《舰船科学技术》
北大核心
2017
7
下载PDF
职称材料
3
舰船横摇纵摇耦合运动的亚谐共振分析
唐友刚
姜大宁
郑宏宇
郑俊武
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003
5
下载PDF
职称材料
4
深海采矿升沉补偿模拟试验方案研究
张震
刘少军
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2009
7
下载PDF
职称材料
5
船舶运动亚谐共振动力学行为的研究
唐友刚
鲁晓光
郑俊武
《船舶力学》
EI
2003
3
下载PDF
职称材料
6
船舶超谐共振响应运动
唐友刚
马网扣
张伟
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2002
3
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职称材料
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