尾抛式救生艇两种释放过程的建模与分析

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2019.06.20

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2019, Vol. 38 ›› Issue (06): 115-121.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.06.20

尾抛式救生艇两种释放过程的建模与分析

邱绍杨1，谭家万2，任鸿翔1，蒋效彬1

(1. 大连海事大学航海动态仿真和控制交通行业重点实验室，辽宁大连 116026； 2. 重庆交通大学航运与船舶工程学院，重庆 400074)

收稿日期:2017-11-26 修回日期:2018-07-10 出版日期:2019-06-14 发布日期:2019-06-14
作者简介:邱绍杨(1992—)，男，辽宁沈阳人，博士研究生，主要从事交通信息工程及控制方面的研究。E-mail：799509823@qq.com。通信作者：谭家万(1974—)，男，重庆人，副教授，博士，主要从事图形学、虚拟仿真、航海信息技术等研究。E-mail：taninfo@263.net。
基金资助:
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2015AA010504)；交通运输部应用基础研究资助项目(2015329225240)；辽宁省自然科学基金指导计划项目(20170540092)

Modeling and Analysis of Two Release Processes of Tail-Casting Lifeboat

QIU Shaoyang1, TAN Jiawan2, REN Hongxiang1, JIANG Xiaobin1

(（1. Key Laboratory of Marine Dynamic Simulation & Control for Communications, Dalian Maritime University, Dalian 116026, Liaoning, P. R. China; 2. School of Shipping & Marine Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, P. R. China)

Received:2017-11-26 Revised:2018-07-10 Online:2019-06-14 Published:2019-06-14

摘要/Abstract

摘要： 为提高船舶救生模拟训练系统中自由降落式救生艇运动仿真的精度，首先分析了救生艇两种释放方式的运动过程，将救生艇自由降落过程分为下滑、旋转、自由下落、入水这4个阶段，并对每个阶段进行受力分析，建立运动方程。根据动量理论和切片理论计算救生艇入水时所受砰击力，利用插值计算方法对救生艇横截面半宽和其入水时的附加质量进行计算，利用Kane方程为吊放救生艇的过程建立运动学方程。最终将数学模型应用到船舶救生模拟训练系统中，该模型能够满足系统需求，提高了仿真的逼真度。

关键词: 船舶工程, 救生艇, 自由降放, 吊放, Kane方程

Abstract: In order to improve the simulation accuracy of free-fall lifeboat movement in marine rescue simulation training system, the movement process of two release modes of lifeboat was analyzed firstly. The process of lifeboat free-fall was divided into four stages, including glide, rotation, free-fall, water entry.The force analysis of each stage was carried out and the motion equation was established.According to momentum theory and slice theory, slamming force was calculated when the lifeboat entered the water. The half-width of cross-section and additional mass of the lifeboat when it entered water were calculated by interpolation method. The kinematics equation was established for the process of lifting the lifeboat by Kane equation.Finally, the mathematical model was applied to the ship rescue simulation training system,and the proposed model can meet the system requirements and improve the fidelity of simulation.

Key words: ship engineering, lifeboat, free-fall, hoisting boat, Kane equation

中图分类号:

U664

邱绍杨1，谭家万2，任鸿翔1，蒋效彬1. 尾抛式救生艇两种释放过程的建模与分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2019, 38(06): 115-121.

QIU Shaoyang1, TAN Jiawan2, REN Hongxiang1, JIANG Xiaobin1. Modeling and Analysis of Two Release Processes of Tail-Casting Lifeboat[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2019, 38(06): 115-121.

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