基于相轨迹特征的阻尼估算能量法改进研究

作     者：梁晋荣 韦雨含 侯彦琳 邓珂 陈信强 陈晶 LIANG Jinrong;WEI Yuhan;HOU Yanlin;DENG Ke;CHEN Xinqiang;CHEN Jing

作者机构：上海海事大学商船学院上海201306 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200241 华东师范大学河口海岸科学研究院上海200241 上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 

出 版 物：《中国航海》 (Navigation of China)

年 卷 期：2023年第46卷第3期

页      面：16-21,35页

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家工业和信息化部高技术船舶科研项目(CB02N20) 

主　　题：船舶横摇 能量法 相轨迹 非线性阻尼 

摘      要：横摇是船舶在海上航行安全中首要考察的运动姿态。船舶横摇运动的高精度预报,需准确地估算横摇阻尼。引入相轨迹概念,以能量变化的视角,从船舶模型试验数据中提取幅值数据,进行横摇阻尼非线性特征的研究。分析幅值数据呈现的规律,提出新的幅值拟合函数,并相应改进横摇衰减拟合函数。采用线性加平方阻尼力矩模型,通过预设阻尼系数仿真生成静水船舶模型自由横摇数据,展开阻尼估算试验。试验显示:能量法的改进有效减小了阻尼系数的估算误差。基于阻尼系数进行数值预报,证明方法改进后的数值预报更加接近试验仿真数据。结果表明:能量法的改进是有效的,能更好地识别横摇阻尼的非线性特征,更准确地估算横摇阻尼系数。