平整冰中破冰船操纵性初步预报方法.PDFVIP

第３７卷第６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 哈　 尔　 滨　 工　 程　 大　 学　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．３７№．６ ２０１６年６月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｕｎ．２０１６ 平整冰中破冰船操纵性能初步预报方法 １ ２ ２ １ 王超 ，康瑞 ，孙文林 ，王国亮 （１．哈尔滨工程大学 船舶工程学院，黑龙江 哈尔滨 １５０００１；２． 大连中远川崎船舶工程有限公司设计部，辽宁 大连 １１６０４９） 摘　 要：为了对平整冰环境中破冰船的操纵性能进行预报分析，本文把冰力作为外力计入船舶的操纵运动方程中。 基于经验方法对连续破冰过程中船舶的冰阻力进行估算，建立船舶横荡、纵荡、艏摇三自由度运动方程。 模拟结果与 实尺度破冰船ＡＨＴＳ／ ＩＢＴｏｒ Ｖｉｋｉｎｇ ＩＩ 的冰试验数据进行对比，得出船舶的直航速度误差为０．３５％，回转直径误差为 ８．０６％。 因此，可以认为本文建立的操纵性预报方法可以较好地预报平整冰条件下破冰船的直航性能和回转性能。 关键词：破冰船；操纵性；预报方法；冰阻力；连续破冰 ＤＯＩ：１０．１１９９０／ ｊｈｅｕ．２０１５０４０５４ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ／ ２３．１３９０．ｕ１４１３．００２．ｈｔｍｌ 中图分类号：Ｕ６６１．３１　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１００６⁃７０４３（２０１６）０６⁃０７４７⁃０７ Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ ｍａｎｅｕｖｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｎ ｌｅｖｅｌ ａｎｄ ｓｍｏｏｔｈ ｉｃｅ １ ２ ２ １ ＷＡＮＧ Ｃｈａｏ ，ＫＡＮＧ Ｒｕｉ ，ＳＵＮ Ｗｅｎｌｉｎ ，ＷＡＮＧ Ｇｕｏｌｉａｎｇ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈａｒｂｉｎ １５０００１， Ｃｈｉｎａ； ２． ＤＡＣＫＳ，Ｄｅｓｉｇｎ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ， Ｄａｌｉａｎ １１６０４９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅｍａｎｅｕｖｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｎｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ ｏｎｌｅｖｅｌ ｉｃｅ，ｔｈｅｆｏｒｃｅｅｘｅｒｔｅｄｂｙ ｉｃｅａｓａｎ ｅｘｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅ ｗａｓｉｎｃｌｕｄｅｄｉｎｔｈｅｓｈｉｐｍｏｔｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｉｃｅｆｏｒｃｅｗａｓｅｓｔｉｍａｔｅｄｂｙｅｍｐｉｒｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓｉｎａｃｏｎ⁃ ｔｉｎｕｏｕｓ ｉｃｅｂｒｅａｋｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｄｅｇｒｅｅ⁃ｏｆ⁃ｆｒｅｅｄｏｍ ｍｏｔｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｕｒｇｅ，ｓｗａｙ，ａｎｄ ｙａｗ ｗｅｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ． Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｓｈｉｐｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄａｔａｆｒｏｍｔｈｅｉｃｅｔｒｉａｌｓｏｆ ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒＡＨＴＳ／ ＩＢＴｏｒＶｉｋｉｎｇＩＩ，ｔｈｅｅｒｒｏｒｓｉｎ ｔｈｅ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｌｉｎｅ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ ｓｐｅｅｄ ａｎｄｔｕｒｎｉｎｇ ｃｉｒｃｌｅ ｄｉａｍｅｔｅｒｗｅｒｅ０．３５％ ａｎｄ ８．０６％ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ ｍａｎｅｕｖｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｌｉｎｅ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ ｔｕｒｎｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒｓ ｏｎ ｌｅｖｅｌ ｉｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ；ｍａｎｅｕｖｅｒａｂｉｌｉｔｙ；ｐｒｅｄｉｃｔ