舰船海况模拟平台等效摇摆参数研究.pdf

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1、第35卷第9期2013年9月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．35，No．9Sep．，2013舰船海况模拟平台等效摇摆参数研究周云华，彭松江，邱群先，游仁华，谢丽云(中国船舶重工集团公司第七一三研究所，河南郑州450015)摘要：分析现有舰船海况模拟平台指标制定上的不足，提出等效摇摆参数的概念，确定以过载系数相等的等效原则，按照横摇、纵摇、横纵摇耦合分析幅值不变、周期不变、幅值周期改变3种情况下的等效摇摆参数。结果表明，现有舰船海况模拟平台指标产生的过载系数偏小，不能

2、准确反映实际舰船摇摆效果，要产生一致的摇摆效果，舰船海况模拟平台指标必须进行等效换算。关键词：舰船；模拟平台；等效摇摆参数中图分类号：TJ661文献标识码：A文章编号：1672—7649(2013)09—0071—04doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2013．09．013ResearchontheequivalentswingparametersofshipmotionsimulationplatformZHOUYun—hua，PENGSong‘jiang，QIUQun—xi

3、an，YOURen—hua，X．IELi。yun(The713ResearchInstituteofCSIC，Zhengzhou450015，China)Abstract：Thispaperanalysedtheshortcomingoftheindexofshipmotionsimulationplatforminexistence，introducedtheconceptofequivalentswingparameters，confirmedthattheequivalentprinciplei

4、stheyhaveequaloverloadcoefficientbetweenshipanditssimulationplatform．Basedontheassumeddata，someequivalentparameterswerestudied．Resultsshowedthattheindexofshipmotionshouldbeconversedtothesimulationplatformtoachieveconsistentswingeffects．Keywords：ship；sim

5、ulationplatform；equivalentswingparametersO引言舰船海况模拟平台是模拟实现舰载设备承受舰船摇摆环境后的结构动力学响应研究、机构动作规划、轻量化设计研究的理想设备，它能够接近真实地再现舰船在不同海况下的摇摆情况，能够使舰载设备研制在陆基环境下接受舰载环境考核，避免上舰后才暴露出与载体环境不匹配问题的发生，对提升舰载设备的研制质量具有重要意义，因此得到舰载设备主管及研制部门的高度重视，并得到快速、广泛的发展。如文献[1]提到了六自由度舰船模拟平台，为舰载直升机系统提

6、供海上航行时舰船摇摆的试验条件；文献[2]对单轴船舶摇摆试验台进行动画生成研究，为减摇水舱的设计和试验提供方法；文献[3]对单轴船舶摇摆试验台的台架设计进行深入探讨；文献[4]对用于船载仪器设备动态精度标定及性能试验的三回转自由度船用摇摆试验台进行了建模和控制系统的设计。从上述文献以及互联网上可以查到相关舰船海况模拟平台(或摇摆台)所模拟的大多是舰船的横摇和纵摇，而且横摇幅值大约在±20。、周期在8—12S，纵摇幅值大约在±10。、周期在6～8S，与实际舰船的横摇幅值与周期基本接近。单从摇摆参数讲，可

7、以再现舰载设备在舰船摇摆环境下的工作环境。但深人分析可发现，这类舰船海况模拟平台只能达到一定的试验目的，原因在于舰船的摇心到甲板面的距离通常在5m、甚至8m以上，而常用的舰船海况模拟平台的摇摆半径往往只有1。2m。被试设备在模拟平台上的安装位置通常都假收稿日期：2012—10—29；修回日期：2012—11—21作者简介：周云华(1955一)，男，高级工程师，研究方向为舰载设备。·72。舰船科学技术第35卷================================================

8、=：：：=：：===：：定横摇、纵摇中心的铅垂轴上，而实际情况是只有较少的舰载设备能够安装到舰船的这一有限区域，大多数设备距摇心水平、前后方向都有～定的距离。以上2种情况造成被试设备在模拟平台上的摇摆效果与舰船实际摇摆情况具有一定差距，尤其在舰首与舰尾布置的舰载设备。因此，要想利用较小的舰船海况模拟平台较为真实地模拟被试设备在大型舰船上的实际摇摆效果，必须要合理地对模拟平台的摇摆参数进行等效规划，才能达到接近真实模拟的目的。l舰载设备承受舰船摇摆时过载系