基于动力定位系统的沙漏型浮体多自由度耦合运动分析

具有水动力性能优势的新概念沙漏型浮体，由于具有水线面面积和初稳性高较小等特性，其纵摇运动的固有频率与推进器纵向控制力的频率接近，导致浮体水平面和垂直面的运动产生耦合作用，从而引起较大的纵荡和纵摇运动响应．针对此问题，采用基于势流理论的边界元方法计算沙漏型浮体的波浪荷载和水动力参数．结合实际布置推进器产生的控制荷载，建立沙漏型浮体纵荡-垂荡-纵摇耦合运动方程．通过数值模拟和频率响应传递函数，重点讨论沙漏型浮体多自由度运动的相互影响以及推进器附加纵摇力矩引发的问题．最后，将纵摇阻尼和惯性力项加入纵荡控制力中，显著降低了纵荡和纵摇运动响应，很好地满足了定位精度的要求