船舶操纵基础理论课件.pptVIP

1.試驗方法(3)發令，迅速轉右舵到指定的舵角(10°)，並維持該舵角；(4)船舶開始右轉，當船舶航向改變量與所操舵角相等時，迅速轉左舵到指定的舵角(10°)，並維持該舵角；(5)當船舶向左航向改變量與所操左舵角相等時，迅速轉右舵到指定的舵角(10或20)，並維持該舵角；(6)如此反復進行，操舵達5次時，可結束一次試驗。四、Z形操縱試驗(Zig-zagtests)2.特徵參數Z形操縱試驗結果可以下圖形式表示。其縱坐標為航向角或舵角，橫坐標為時間。從圖中可直接給出下列特徵參數：四、Z形操縱試驗(Zig-zagtests)ψδψδFirstOvershootAngleZ形操縱試驗結果SecondOvershootAngle2.特徵參數(1)航向超越角(OvershootAngle)航向超越角指每次進行反向操舵後，船首向向操舵相反一側繼續轉動的增加值。可見，航向超越角是從航向變化量方面對船舶轉動慣性的一種度量。超越角越大，船舶轉動慣性越大。一般用第一超越角和第二超越角作為衡量船舶慣性的參數。(2)航向超越時間(OvershootTime)航向超越時間指每次進行反向操舵時刻起至船首向開始向操舵一側轉動的時刻之間的時間間隔。航向超越時間是從時間方面對船舶轉動慣性的一種度量。超越時間越長，船舶轉動慣性越大。一般用第一超越時間和第二超越時間作為衡量船舶慣性的參數。四、Z形操縱試驗(Zig-zagtests)由於船舶在海上不斷遇到的干擾作用，因此，不能用直接試驗方法測定船舶的航向穩定性和旋回運動穩定性，必須用間接的試驗方法，既螺旋試驗，它是由迪德在20世紀40年代提出的。其目的是評價船舶的航向穩定性和旋回穩定性。1.試驗方法(1)保持船舶直線定常航速，操舵開始前，記錄初始船速、航向角、及推進器轉速等；(2)發令，迅速轉舵到一舷指定的舵角，並保持該舵角，使船舶進入旋回狀態；五、螺旋試驗(SpiralManoeuvres)(3)待旋回角速度達到定常值時，記錄相應的角速度r和舵角δ；(4)將舵角改變一個規定的角度，再重複測量角速度r和舵角δ，以15°舵角為例，依次改變舵角從右15°→右10°→右5°→右3°→右1°→0°→左1°→左3°→左5°→左10°→左15°→左10°→左5°→左3°→左1°→0°→右1°→右3°→右5°→右10°→右15°，舵角變化一周，回到開始值時，可結束一次試驗。五、螺旋試驗(SpiralManoeuvres)船舶操縱性基礎一、船舶操縱性指數K、T二、船舶操縱性與指數K、T的關係三、影響K、T指數的因素四、K、T指數的應用第五節船舶操縱性指數1943年，英國人Kempf在1943年首先提出一種衡量船舶機動性能的試驗方法。1957年以來野本謙作和諾賓發展了一種對Z形實驗結果進行理論分析的新方法------K、T分析法。受到了廣泛的重視和應用。野本認為船舶的受控運動基本上是一個品質很大的物體在舵的作用下進行的一種緩慢的轉艏運動。他略去了船舶回轉角速度的高階影響，用下列數學模型來描述船舶運動：一．船舶操縱性指數K、T式中：I為船舶回轉慣性力矩係數；N為船舶回轉中所受的阻尼力矩係數；C為舵產生的回轉力矩係數。將上式兩端同乘以1/N，得：我們設T=I/N，K=C/N，代入上式，得：即一階船舶操縱運動方程。野本認為K、T表徵船舶操縱性的特征參數。一．船舶操縱性指數K、T1.指數K、T的物理意義（1）力學意義由T=I/N可見：參數T是慣性力矩與阻尼力矩之比，T值越大，表示船舶慣性大而阻尼力矩小；反之，T值越小，表示船舶慣性小而阻尼力矩大。由K=C/N可見：參數K是舵產生的回轉力矩與阻尼力矩之比，K值越大，表示舵產生的回轉力矩大而阻尼力矩小；反之，K值越小，表示舵產生的回轉力矩小而阻尼力矩大。為了提高船舶的操縱性，我們總希望它慣性盡可能小，而舵產生的回轉力矩盡可能大，也就是希望T儘量小，K儘量大。一．船舶操縱性指數K、T1.指數K、T的物理意義