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实际海浪环境下船模运动性能物理仿真试验研究的

开题报告

一、选题背景

随着经济的发展和科技的进步，海洋经济得到了快速发展。在海洋

经济发展中，船舶作为最基础的运输工具之一，其发展水平和技术水平

对海洋经济影响深远。因此，对船舶的性能和安全性的研究成为了当前

航海科技领域的热门话题。其中海浪环境下船模运动性能物理仿真试验

研究，是一个非常有前景和实际应用价值的课题。

二、研究内容和目的

本研究的主要内容是基于实际海浪环境下进行船模运动性能物理仿

真试验研究。目的是通过仿真试验收集数据，深入分析船舶在海浪环境

下的运动性能，为改进船舶设计和提高航行安全性提供有效的技术支持

和科学依据。

具体来说，本研究将通过建立足够精细的船模运动性能物理仿真模

型，模拟实际海浪环境下的船舶运动情况，并对模拟数据进行分析和归

纳。通过模拟试验可以获得船舶在不同海况下的响应特性，包括波浪载

荷、船舶运动振动、推进和操纵性能等方面的数据。从而对沿海交通、

港口航运和海上安全等领域的相关问题提供解决方案和技术支持。

三、研究方法和步骤

本研究的主要方法是基于数值仿真技术，建立船舶运动性能物理仿

真模型并进行实际海浪环境下的仿真试验。具体的步骤如下：

（1）采集海浪数据。通过历史气象数据和实测数据，获取具有代表

性的海浪数据；

（2）建立船模运动性能物理仿真模型。根据海洋工程力学等相关知

识，建立足够精细的船模运动性能物理仿真模型；

（3）进行仿真试验。将所建立的仿真模型输入计算机程序，对船舶

在不同海况下的响应特性进行模拟试验，并记录相关的数据和结果；

（4）数据分析和归纳。对模拟试验所获得的数据进行分析和归纳，

找出特征和规律，并阐明其影响因素和机理。

四、研究预期成果

本研究的预期成果主要包括：

（1）实际海浪环境下船舶运动性能的揭示和分析；

（2）深入了解船舶在海浪环境下的运动响应特性，为相关领域提供

技术支持和科学依据；

（3）建立起适用于实际海浪环境下的船舶运动性能物理仿真模型，

为船舶设计和安全运行提供技术支持。

五、进度和计划安排

目前，研究处于论文选题和研究内容明确的阶段。计划安排如下：

（1）2021年3月-4月：文献调研，了解国内外研究现状和研究热

点；

（2）2021年5月-6月：确定研究内容和目标，制定具体的研究计

划；

（3）2021年7月-9月：采集海浪数据，并建立船模运动性能物理

仿真模型；

（4）2021年10月-12月：进行仿真试验，获得相关数据，并对数

据进行分析和归纳；

（5）2022年1月-3月：完成论文撰写和答辩准备工作。

六、参考文献

[1]黄志成.海洋工程力学(下册).中国海洋大学出版社,2013.

[2]高铭俊,庄峰会,陈江州.船舶操纵性能研究.中国海洋大学出版

社,2010.

[3]李慧洲.波浪力学与海洋工程.中国海洋大学出版社,2007.

[4]杜瑞林.海洋工程数值计算方法.北京航空航天大学出版社,2012.

[5]王振国,周承华,陈江山.舵轮操纵船舶的仿真与应用.交通运输

工程与信息化,2020,20(2):16-20.