船舶运动与建模

第1章坐标系及其变换 1

§1－1固定坐标系 1

目 录 1

§1－2运动坐标系 2

§1－3惯量矩阵和惯性主轴 4

§1－4速度向量与两坐标系的关系 10

§1－5运动坐标系与固定坐标系间的旋转变换 12

§1－6角速度向量在оху1ξ坐标系下的表示 15

§2－1水平面坐标系 18

第2章水平面定常回转运动 18

§2－2水平回转运动过程 19

§2－3水平定常回转运动数学模型 21

§2－4水平回转的耦合运动 27

§2－5水动力系数测定试验简介（一） 28

§2－6船舶水动力学中的无因次化体系 33

第3章垂直面定常直线运动 38

§3－1垂直面坐标系 38

§3－2垂直面定常直线运动方程 40

§3－3等速直线定深航行 45

§3－4变深过程中的斜向定常运动 49

§3－5垂直面定常直线运动数字实例 54

第4章水平面运动方程 56

§4－1水平面运动一般方程 56

§4－2水动力的泰勒级数表示 60

§4－3水动力函数一阶展开式中的水动力系数 65

§4－4水平面运动线性方程 69

§4－5二阶展开式中的水动力系数 73

§4－6螺旋推进器的推力和扭矩 76

§4－7水平面运动非线性方程 81

§4－8有定向水平流时的水平面运动方程 83

§4－9水动力系数测定试验简介（二） 85

第5章垂直面运动方程 91

§5－1垂直面运动一般方程 91

§5－2水动力的泰勒级数表示 94

§5－3水动力函数一阶展开式中的水动力系数 98

§5－4垂直面运动线性方程 100

§5－5二阶展开式中的水动力系数 105

§5－6垂直面非线性运动方程 108

§5－7有定向水平流时的垂直面运动方程 111

第6章动量、动量矩及其导数 113

§6－1动量和动量矩 113

§6－2动量的导数和动量矩的导数 118

第7章空间运动方程 123

§7－1建立船舶空间运动一般方程 124

§7－2船舶所受静力分析 128

§7－3水动力的泰勒级数表示 131

§7－4螺旋推进器的推力 140

§7－5六自由度空间运动方程的向量形式 143

§7－6六自由度空间运动方程的展开形式 146

第8章流体惯性力和流体粘性力 152

§8－1附加质量和流体惯性力 152

§8－2流体粘性力 165

第9章空间运动方程在特定情况下的简化 167

§9－1空间运动方程左端的简化 167

§9－2流体惯性力公式系数的简化 172

§9－3水动力系数整体的简化 185

§9－4舵水动力系数的简化 197

§9－5特定情况下的简化空间运动方程 201

第10章水动力系数的近似推算 214

§10－1附加质量和加速度系数的近似推算 214

§10－2速度一次项水动力系数的估算 220

§10－3角速度一次项水动力系数的估算 224

§10－4舵角水动力系数的估算 227

§10－5耦合水动力系数的近似推算 227

§10－6数例 231

第11章水面状态船舶横摇纵摇升沉运动方程 235

§11－1无风浪时的船舶横摇纵摇升沉运动方程 235

§11－2规则波作用下直航船舶的横摇运动 245

§11－3有鳍时的船舶横摇运动 251

第12章螺旋推进器特性 255

§12－1理想推进器 255

§12－2螺旋推进器的几何学 257

§12－3螺旋桨的推力和阻转矩 258

§12－4螺旋桨与船体的相互作用 263

§12－5螺旋桨工作特性和反转特性曲线 265

主要符号表 273

参考文献 276