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题名规则波中船舶操纵运动预报的灰箱建模研究
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作者
韩阳
郝立柱
师超
潘子英
鲁江
顾民
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机构
中国船舶科学研究中心水动力学全国重点实验室
深海技术科学太湖实验室
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出处
《中国舰船研究》
北大核心
2025年第1期47-57,共11页
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基金
国家部委基金资助项目。
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文摘
[目的]针对船舶操纵运动实时准确预报的需求,开展规则波中船舶操纵运动预报的灰箱建模研究。[方法]建立船舶操纵运动方程,以表征操纵运动机理。应用泰勒级数展开方法近似静水水动力,采用经验公式估算规则波中二阶定常波浪漂移力,形成规则波中船舶操纵运动预报的数学模型。采用傅里叶变换方法解决不同频率的操纵与耐波运动数据分离问题,基于操纵运动数据和深度神经网络(DNN)技术,构建静水水动力修正及二阶定常波浪漂移力模型,并将其代入操纵运动机理方程,形成融合机理与数据的规则波中船舶操纵运动预报灰箱模型。然后以ONRT为研究对象,分别应用灰箱模型和数学模型预报规则波中船舶操纵运动。[结果]结果显示,对于所有运动工况,仿真单位时间步长耗时平均约2~3ms,灰箱模型预报结果与试验数据相比其相对精度均值达94.83%,相比数学模型预报精度平均提高了4.50%。[结论]灰箱预报模型可以作为规则波中船舶操纵运动预报的有效方法,能为真实海洋环境中船舶操纵运动的实时预报奠定基础。
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关键词
船舶
操纵性
操纵运动
灰箱建模
多层神经网络
傅里叶变换
onrt
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Keywords
ships
maneuverability
maneuvering motion
gray-box modelling
multilayer neural networks
Fourier transforms
onrt
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分类号
U661.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名实尺度船舶参数横摇数值模拟研究
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作者
刘李为
董凯
陈静谣
陈美霞
王先洲
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机构
华中科技大学船舶与海洋工程学院船舶和海洋水动力湖北省重点实验室
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出处
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2022年第2期22-29,共8页
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文摘
船舶在特定波浪环境下会遭遇大幅度的参数横摇运动。论文基于黏性流理论建立CFD数值模拟方法,结合动态重叠网格技术与刚体6自由度运动预报模块,对国际标准水面船模型ONRT,在横摇、纵摇与垂荡3自由度耦合运动情况下进行实尺度参数横摇数值模拟。还在安装不同附体(舭龙骨、呆木、尾舵)的条件下进行参数横摇数值预报。研究结果表明,加装舭龙骨对参数横摇具有显著的抑制作用,而呆木与尾舵虽然能在一定程度上减小参数横摇幅值,总体而言效果不显著。研究成果对船舶第二代完整稳性衡准的研究具有一定的参考意义。
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关键词
CFD
参数横摇
实尺度
数值不确定度
onrt
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Keywords
computational fluid dynamics
parametric roll
full scale
numerical uncertainty
onrt
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分类号
U661.32
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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