船舶浅水操纵性能的数值仿真

采用深水MMG船舶操纵运动方程，对其中各水动力导数进行浅水修正，建立了浅水操纵运动数学模型。采用四阶龙格库塔法求解，用MATLAB语言编制了相应计算程序，并对三峡水利工程枢纽通航船队浅水操纵性进行了模拟仿真处理。通过与已有文献试验结果的对比，证明了数值模拟的准确性。通过对浅水中船队回转性和航向稳定性的模拟仿真，研究了浅水对回转性和航向稳定性的影响。发现船队在浅水区域运动，在同样舵角下定常回转圆的直径增大；在同样的回转圆直径下，漂角减小，速度降减小。通过对船队在浅水中Z形运动性能预报，模拟计算的K、T指数与试验结果进行了对比，吻合较好。浅水较深水初转期时间增加，超越角减小，说明船队航向稳定性有所提高，相应舵力变小。