船舶操縱運動建模
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-05
船舶操縱運動建模的視頻教程
STAR-CCM+基于重疊網格的船舶波浪運動響應
學到什么：一整套完整的STAR-CCM+基于重疊網格船舶在波浪中運動計算標準流程，算例各參數(shù)設置的經驗等。
￥19.9 1小時6分鐘 692播放
查看
船舶操縱運動建模的實例教程
本篇作者：盧蘇立
頁面編輯：王國輝、徐誠祺
內容校核：劉佳侖、李詩杰
船舶的操縱運動數(shù)學模型可以用于評估船舶的操縱性能，在當今智能船舶技術高速發(fā)展的時代發(fā)揮著越來越重要的作用。本文基于CFD與經驗方法提出了一種針對雙槳雙舵內河船舶的操縱運動數(shù)學模型，通過將模型仿真結果與一艘雙槳雙舵64箱內河集裝箱船船模自由自航模實驗結果的比較，驗證了該模型的有效性。本文采用CFD方法計算了模型船在不同進速系數(shù)和舵角下的螺旋槳及舵的水動力系數(shù)，并將計算結果回歸從而得到了考慮螺旋槳影響的舵力模型。本文首先驗證了CFD數(shù)值方法及舵力模型的可靠性，而后，將舵力模型與經驗公式相結合，實現(xiàn)并驗證了雙槳雙舵內河船舶的操縱運動建模。
全文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.apor.2022.103261
附件下載：
https://pan.baidu.com/s/1Jo3XxRSTurlzZ628UqeOUw?pwd=llky
引用格式：
Lu Suli,Cheng Xide,Liu Jialun,Li Shijie,Yasukawa Hironori. Maneuvering modeling of a twin-propeller twin-rudder inland container vessel based on integrated CFD and empirical methods[J]. Applied Ocean Research,2022,126.
展開 64箱內河集裝箱船船模-15°回轉實驗仿真值與實驗值的比較
64箱內河集裝箱船船模-20°/-20°Z形實驗仿真值與實驗值的比較
04
總結
在未來的研究中，可以進一步完善本文中的操縱運動模型。在當前模型中，船體尾流對螺旋槳的影響簡化為均勻來流的影響，且斜流的影響是通過經驗方法改變有效舵角來計及的。此外，由于螺旋槳側向力可能導致雙槳雙舵船舶左舷和右舷整流效應的不對稱，因此后續(xù)研究中還應考慮操縱運動過程中螺旋槳側向力的影響。由于頻繁的轉舵操作會使船后流場復雜化，因此本文的簡化處理對Z形實驗的影響較回轉實驗更大，后續(xù)可考慮船-槳-舵耦合的CFD計算以提高建模精度。考慮到內河船舶會收到狹窄航道的影響，可以在未來的研究中評估受限水域對螺旋槳-舵水動力性能的影響。
本文來自：留理科研
展開 總結：
在實際操縱中，不一定每次都會出現(xiàn)自己所預判的結果的，因為船的運動還會受到其他多種因素如富裕水深、風向、風速、船速、車速、船舶水下型形、操舵人員的技能、之前的舵令、之前本船的轉頭趨勢等等多種因素影響的，跟船的裝載狀態(tài)（滿載或空載，通常空載艏部艏流面積小）也有很大關系；因此，我們應綜合考慮多方面條件（如風、流哪個因數(shù)的影響力更大）做出預判，萬一出現(xiàn)了背離，可進一步分析深層次的其他因素。有了對這一基本理論的理解，大家不需要絞盡腦汁去死記硬背什么時候回出現(xiàn)什么現(xiàn)象，只需簡單的綜合分析下，就能想到結果，提前采取相應的預防措施或提前做好相應的應急準備，為我們的航行安全提供更多的保障。
以上是本人近二十年航海經驗的總結，風/流對船體運動的影響是經過很多次驗證的，但狹水道航行的各種情況少有機會實際驗證，實際也就在服務于原中海集運一千箱小船時在廣州伶仃航道碰到過兩/三次。因此，有何不妥之處請指出，有任何不同見解歡迎來電討論。
本文來自：上遠船管第二中心
中遠海運發(fā)展股份有限公司船長 俞曉剛
展開 AR顯示航海情報on/off對比（白天）
AR顯示航海情報on/off對比（夜間）
10月11日，商船三井宣布，其與古野電氣、商船三井Techno-Trade共同開發(fā)的應用AR（增強現(xiàn)實）技術的船舶操縱支援系統(tǒng)將在一艘VLCC上安裝測試。
這艘新建VLCC“SUZUKASAN”號計劃于10月12日完工，將安裝并運營商船三井的新系統(tǒng)，驗證其效果。船舶操縱支援系統(tǒng)以船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）的信息為基礎，在船橋前部設置的顯示屏上展示周圍航行的其他船舶和海上浮標等標記物的動態(tài)信息，通過AR顯示從船橋上拍攝的圖像，在航行過程中為船員的導航和觀察提供視覺支持。
系統(tǒng)改良前
系統(tǒng)改良后
“BELUGA ACE”號汽車運輸船
今年3月，應用AR技術的船舶操縱支援系統(tǒng)已經安裝在新一代FLEXIE系列汽車運輸船的首制船“BELUGA ACE”號上，而“SUZUKASAN”號上安裝的系統(tǒng)基于“BELUGA ACE”號進行的試驗結果，改良了AR顯示畫面，船長能夠在顯示屏上確認其他船舶的航速、最快接近時間、最接近距離等船舶信息。
未來，商船三井計劃擴大AR技術船舶操縱支援系統(tǒng)的安裝范圍。
展開 一艘船位于港口內，四周被堤壩圍攏，港口具有一個塢門，所要計算的內容為：堤壩消波能力、規(guī)則波作用下該船的運動情況、堤壩前波浪升高情況。這個問題可以說是我從業(yè)以來遇到的最復雜的水動力分析問題，主要難點有：
1）整個分析涉及到淺水條件下四個體的復雜水動力分析，計算結果是否滿足要求不能確定；
2）四個體中有三個體為堤岸，固定不動，一個體為船舶，自由漂浮。分析中對固定體需要考慮繞射作用，忽略輻射波；
3）對于堤岸消波作用需要進行獨立分析。
一、基本數(shù)據(jù)
船長140m，吃水6.2m，其在港中位置如圖所示。波浪入射角度如圖所示，覆蓋0~180度的范圍。
二、分析方法和流程
分析方法和流程：
1）對堤壩消波能力進行分析，確定合理的堤壩傾斜角度；
2）通過經典ANSYS建立模型，分別轉換為WAMIT模型格式；
3）編制計算文件，對固定體設定不計算輻射勢；
4）調整船的位置，進行水動力計算；
5）使用AQWA軟件進行計算，將二者計算結果與文獻計算結果進行對比。
三、分析結果
計算結果同文獻對比可以發(fā)現(xiàn)，WAMIT計算的結果還是比較準的，AQWA計算結果在響應幅值上相差很大，這也符合我對AQWA多體分析能力的預期---在處理復雜水動力問題時，AQWA的計算精度有限。
自由漂浮狀態(tài)縱蕩RAO
港內運動縱蕩RAO
參考文獻縱蕩計算結果
AQWA計算結果
題外話
這個分析最終結果與文獻分析結果接近，但具體精度不是很好講。從計算結果來看，入射波指向堤壩時，港內波浪情況非常復雜，船的運動響應并沒有一定的規(guī)律性。WAMIT能給出合理的結果是比較出乎我的意料的，從這個角度上來說，WAMIT不愧為水動力計算軟件的NO.1。
展開 
船舶操縱運動建模的最新內容
航運作為一種運量大、成本低的運輸方式，在全球貿易貨物運輸中發(fā)揮著十分重要的作用。隨著船舶數(shù)量的增加和船舶大型化發(fā)展，航運業(yè)面臨著溫室氣體排放、人力成本增加、航行安全不足等諸多挑戰(zhàn)。近年來，為應對上述挑戰(zhàn)，目前航運業(yè)正逐步向低碳化、智能化方向發(fā)展。
自主航行是船舶按照預定目標，自主規(guī)劃航速航線，自動航行至終點并完成作業(yè)的過程。目前，船舶自動化可分為四個等級，分別是有自動化過程和決策支持的船舶
船舶運動數(shù)值模擬自動化智能化防范
【計算軟件】OpenFOAM開源平臺
【仿真平臺】自建高性能計算集群
【算例說明】基于OpenFOAM流體力學開源軟件提出了船舶運動值模擬自動化和智能化方法，可使計算流程自動完成；通過逐個分析不同參數(shù)的影響，智能化分析多工況數(shù)值模擬結果和大數(shù)據(jù)平臺，可得到優(yōu)化的計算參數(shù)，從而使數(shù)值模擬的人工處理部分最大限度地減少，同時計算過程達到最大程度地簡化
本文首先驗證了CFD數(shù)值方法及舵力模型的可靠性，而后，將舵力模型與經驗公式相結合，實現(xiàn)并驗證了雙槳雙舵內河船舶的操縱運動建模。
摘 要: 為了分析渦旋壓縮機運動機構的動力特性和運動規(guī)律，根據(jù)渦旋壓縮機的結構和工作原理，采用三維實體建模和虛擬樣機軟件對其運動機構進行了三維實體建模，通過渦旋壓縮機的運動仿真，獲得了準確的運動學參數(shù)曲線，保證了渦旋壓縮機設計的正確性和可靠性，提高了整體設計效率和精度。
關鍵詞: 渦旋壓縮機; 虛擬建模; 運動仿真
前言：虛擬樣機( Visual Prototype
Hello，大家好，我是Seven。本人后續(xù)將在本公眾號內分期為各位看官帶來汽車造型設計研發(fā)流程中各個工作流程的詳細內容，主要內容包含但不限于從概念手繪 到CAS到A面，再到渲染可視化的相關內容，請周知！
在上周發(fā)送的《3D建模技能干貨：Polygon建模原理&萬能建模流程》一文中，Seven以Alias Subdivision細分曲面建模為例
這是Alias官方幫助文件里的教程：Alias Golden Rules（Alias黃金法則），本文將教程中的內容整理編輯，外加一些延伸，希望對大家有幫助。
1、創(chuàng)造更流暢的CV
當我們創(chuàng)建一條曲線時，打開CV點，會清楚地看到它們的排布情況，而一個優(yōu)質曲線的
最終結果如下圖所示：
方法：
1.點擊旋轉凸臺/基體，在前視基準面上繪制如下圖所示的草圖。
點擊勾號完成。
2.點擊拉伸切除，在前視基準面上繪制如下圖所示的草圖。
方向1終止條件和方向2終止條件如下圖所示。
3.點擊草圖繪制，在前視基準面上繪制如下圖所示的草圖。
4.
作者：Cadence CFD 解決方案
關鍵要點
由于渦流和漩渦而引起的流體的劇烈運動稱為湍流。
湍流運動粘度沒有物理存在，被認為是流動特性，而不是流體。
流體的有效運動粘度可以表示為無湍流作用的運動粘度或湍流運動粘度之和。
隨著流體流速的增加，層流轉變?yōu)橥牧?在流體系統(tǒng)中，流體流動可以是層流或湍流
標題：Scale effects in AR model real-time ship motion prediction
作者：Jiang Hua, ShiLiang Duan, Limin Huang, Yang Han, Heng Yang, and Qingwei Ma.
Maneuvering modeling of a twin-propeller twin-rudder inland container vessel based on integrated CFD and empirical methods
基于CFD與經驗方法的雙槳雙舵內河船舶操縱運動建模
