船模摇荡实验报告
《-船-模-性-能-实-验-》实-验-报-告
网络教育学院《船模性能实验》实验报告学习中心：层次：专升本专业：船舶与海洋工程学号：学生：完成日期： 2013年2月6日实验报告一一、实验名称： 船模阻力实验二、实验目的：主要研究船模在水中匀速直线运动时所受到的作用力及其航行状态。
其具体目标包括：（1）船型研究通过船模阻力实验比较不同船型阻力性能的优劣。
（2）确定设计船舶的阻力性能;对具体设计的船舶，通过船模阻力实验，计算实船的有效功率，供设计推进器应用。
（3）预报实船性能;船模自航实验前，必须进行船模阻力实验，为分析自航实验结果预报实船提供必要的数据。
（4）系列船模实验;为提供各类船型的阻力图谱，必须进行系列船模的阻力实验。
此外还有进行几何相似船模组实验，其目的在于研究推进方面的一些问题。
（5）研究各种阻力成分实验;为了研究分类，确定某种阻力成分，必须进行某些专门的实验。
（6）附体阻力实验;目的在于求得附体的阻力值以及比较不同形式的附体对阻力的影响。
（7）流线实验;在船模实验的同时，有时还要进行船模流线实验，目的在于确定舭龙骨，轴支架等附体以及船首尾侧推器开孔的位置等。
（8）航行状态的研究;在船模阻力实验时，测量船模在高速直线运动时的纵倾及升沉等状态，这对于高速排水型船，滑行快艇、水翼艇等高速船舶尤为重要。
三、实验原理：1．简述水面船舶模型阻力实验相似准则。
（1）船模与实船保持几何相似。
（2）船模实验的雷诺数 达到临界雷诺数以上。
（3）船模与实船傅汝德数相等。
2．分别说出实验中安装激流丝和称重工作的作用。
激流丝是为了使其在金属丝以后的边界层中产生紊流；称重工作是为了准确称量船模重量和压载重量，以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。
3．船模阻力实验结果换算方法有哪些？1)安装激流丝：用1=Φmm 金属丝缚在船模的19站处使其在金属丝以后的边界层中产生紊流。
2）称重工作：准确称量船模重量和压载重量，以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。
3．船模阻力实验结果换算方法有哪些？常用的船模阻力实验结构换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法。
船模实训报告
网络教育学院船模性能实验》实验报学习中心：层次：专升本专业：船舶与海洋工程学号：学生：完成日期： 2013年2月6日《告实验报告一一、实验名称：船模阻力实验二、实验目的：主要研究船模在水中匀速直线运动时所受到的作用力及其航行状态。
其具体目标包括：（1）船型研究通过船模阻力实验比较不同船型阻力性能的优劣。
（2）确定设计船舶的阻力性能;对具体设计的船舶，通过船模阻力实验，计算实船的有效功率，供设计推进器应用。
（3）预报实船性能;船模自航实验前，必须进行船模阻力实验，为分析自航实验结果预报实船提供必要的数据。
（4）系列船模实验;为提供各类船型的阻力图谱，必须进行系列船模的阻力实验。
此外还有进行几何相似船模组实验，其目的在于研究推进方面的一些问题。
（5）研究各种阻力成分实验;为了研究分类，确定某种阻力成分，必须进行某些专门体对阻力的影响。
（7）流线实验;在船模实验的同时，有时还要进行船模流线实验，目的在于确定舭龙骨，轴支架等附体以及船首尾侧推器开孔的位置等。
（8）航行状态的研究;在船模阻力实验时，测量船模在高速直线运动时的纵倾及升沉等状态，这对于高速排水型船，滑行快艇、水翼艇等高速船舶尤为重要。
三、实验原理：1．简述水面船舶模型阻力实验相似准则。
（1）船模与实船保持几何相似。
（2）船模实验的雷诺数达到临界雷诺数以上。
（3）船模与实船傅汝德数相等。
2．分别说出实验中安装激流丝和称重工作的作用。
称量船模重量和压载重量，以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。
3．船模阻力实验结果换算方法有哪些？??1mm金属丝缚在船模的19站处使其在金属丝以后的边界层中产生紊流。
2）称重工作：准确称量船模重量和压载重量，以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。
3．船模阻力实验结果换算方法有哪些？常用的船模阻力实验结构换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法。
二因次方法亦称傅汝德方法；三因此方法为1978年ittc性能委员会推荐的换算方法。
船舶摇摆实验解析
具体实验内容：格式样板如下，字体均用宋体。
（填空，每空1分，共25分）船舶摇摆实验1、实验目的（10）（1）测量实船的固有横摇周期。
（2）通过实验了解船舶重心对横摇周期的影响。
2、实验原理（15）船舶的摇荡主要有下列六种形式：横摇、纵摇、首摇、垂荡、横荡、纵荡。
其中，横摇、纵摇和垂荡对船的航行影响最大，而横摇又最容易发生，横摇振幅也最大，严重影响船舶安全。
船舶的稳性：横摇固有周期Ts:横摇摇幅衰减静水中通过对船舶施加倾斜力矩，使船舶产生初始倾角θ后，去除该力距，船舶进入自由横摇状态。
静水中船舶自由横摇的衰减曲线是按指数规律随时间而衰减的，相邻的两个横摇峰值或谷值之间的时间间隔即为横摇的固有周期Ts。
在半个周期时间间隔内，横摇幅值绝对值的变化为由以上关系可得无因次衰减系数的表达式为：3、实验步骤（10）1、确认所有实验设备处于正确的初始状态，包括：船舶（模）的摇摆运动不会受到干扰，倾角测量装置已上电并运行正常；2、每次实验前测量其初始倾角；3、运行倾角测量软件；4、给船舶施加倾斜力矩使其倾斜；5、点击倾角测量软件界面上的“开始”按钮，此时开始测量倾角数据并显示在界面上；6、去除倾斜力矩使船舶进入自由横摇状态；7、等待一定时间后，点击倾角测量软件界面上的“暂停”按钮，停止测量倾角数据；8、将记录下来的倾角数据保存在指定的文件中；9、在船舶的某一高度上增加重量。
首先将双面胶的一面贴在亚铁上，然后将亚铁粘贴到船模上。
注意沿船长的方向，亚铁的中心线要与船模的中线一致，避免船舶左右不对称产生固定的横倾角。
将增加重量的船模放入水中，给船模施加倾斜力矩使其倾斜，去除该力矩使船舶进入自由横摇状态，对船模摇摆的倾角进行测量并保存实验数据。
按照这个方法，逐渐增加亚铁的数量，并对其进行摇摆试验，测量其摇摆横倾角并保存数据；10、点击倾角测量软件界面上的“退出”按钮，关闭该软件，结束实验。
4、实验数据及其处理（40）根据测得的倾角数据绘制倾角随时间的变化曲线、船舶横摇消灭曲线，求实验船舶的横摇周期、无因次阻尼系数，并写出算例。
船舶摇摆实验
中国石油大学船舶工程实验报告实验日期： 2011.11.1 成绩：班级： 09级海工二班学号： 09022062 姓名：王雪瑞教师：同组者：尹晟、姚金江、王晶、沈言、牛洋船舶摇摆实验一．实验目的：1、测量实船的固有横摇周期、计算无因次阻尼系数；2、通过实验了解船舶重心对横摇周期的影响。
二．实验原理：固有摇摆周期是衡量传播耐波性的重要参数。
在固定装载的情况下，船舶有其自身固有的横摇周期。
通过对船舶施加倾斜力矩，使船舶产生初始横斜角后，去除该倾斜力矩，船舶即进入自由横摇状态，通过测量其摇摆的角度和时间的关系即可求出其固有横摇周期。
船舶的摇荡主要包括六种形式：横摇、纵摇、首摇、垂荡、横荡、纵荡。
船舶的自由横摇如下图所示：`当船倾斜时，受到由外力引起的倾斜力矩和自身的复原力矩，如下图：倾斜角度随时间的变化曲线（时历曲线）如下图所示：船舶横摇的摇幅衰减情况可以这样表示：将相邻的两个摇幅依次相减，求出每次摆动中的衰减角 摆至另一边的摇幅已减少，即为：再将一次摆动的摇幅平均，得到代表这次摆动幅度大小的平均摇幅将对应的 及 绘制在坐标纸上，横坐标 ，纵坐标 。
得到的曲 线即为横摇消灭曲线，代表了横摇衰减的情况，也表示了阻尼的情况。
在半个周期时间间隔内，横摇幅值绝对值的变化为：由以上关系可得无因次衰减系数的表达式为：三．实验设备与仪器：k θ1k +θ1k k +-=∆θθθm θ21k k m++=θθθmθθ∆m θθ∆μπθθ-+=ek1k k1k ln 1θθπμ+=1.实验用船舶（模）；2.倾角测量装置（包括倾角传感器，接口和连线，数据采集计算机）。
四．实验步骤：1、确认所有实验设备处于正确的初始状态，包括：船舶（模）的摇摆运动不会受到干扰，倾角测量装置已上电并运行正常；2、运行倾角测量软件；3、给船舶施加倾斜力矩使其倾斜；4、点击倾角测量软件界面上的“开始”按钮，此时开始测量倾角数据并显示在界面上；5、去除倾斜力矩使船舶进入自由横摇状态；6、等待一定时间后，点击倾角测量软件界面上的“暂停”按钮，停止测量倾角数据；7、将记录下来的倾角数据保存在指定的文件中；8、在船舶的某一高度上增加重量。
大工20春《船模性能实验》实验报告
大连理工大学网络教育学院《船模性能实验》实验报告
实验1：船模阻力实验
一、实验知识考察
1、简述水面船舶模型阻力实验相似准则。
（1）由阻力相似定律可知：如果船模和实船能实现全相似，即船模和实船同时滿足Re和Fr数相等，则可由船模试验结果直接获得实船的总阻力系
数，实船的总阻力也可精确确定。
但是船模和实船同时滿足Re和Fr数
相等的所谓全相似条件实际上是难以实现的。
船模与实船保持几何相
似。
（2）船模实验的雷诺数达到临界雷诺数以上。
（3）船模与实船傅汝德数相等。
2、船模阻力实验结果换算方法有哪些？
常用的船模阻力试验结果换算方法有两种,即二因次方法和三因次方法.
二因次方法亦称傅汝德方法;三因次方法(也称1+K法)为1978年ITTC性能委员会推荐的换算方法.
二、实验后思考题二、实验后思考题
1、船模阻力实验结果换算方法之间的区别是什么？
常用的船模阻力实验结构换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法。
这两种方法的区别在于对粘性阻力的处理原则不同。
2、实船摩擦阻力计算中，粗糙度补贴系数是根据什么选取的？
实船船体表面比较粗糙，故实船摩擦阻力为粗糙度补贴系数，按不同船长选取。
1。
水面无人艇摇荡运动模式初步分析
水面无人艇摇荡运动模式初步分析摘要水面无人艇是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统[1]。
首先，本文通过基于三体船型的无人艇船模摇荡试验，得到了一系列的横摇自由衰减曲线。
其次，从系统辨识原理出发，笔者根据船舶原理，建立了横摇运动的数学模型；目标函数优化时，设计变量即为数学模型中需要辨识的参数，约束条件则由各设计变量的上下限给出。
辨识结果与试验数据的对比及误差分析表明了该套数学模型和辨识程序的可行性。
关键词：水面无人艇；船模摇荡试验；系统辨识1．引言模型试验是研究耐波性的重要手段。
通过模型试验可确定横摇、垂荡和纵摇运动的频率响应函数，据此可预报实船在给定浪级下的运动的统计值。
特别是由于横摇水动力的复杂性，目前理论计算尚未达到纵向运动的计算精度，因此更需依靠模型试验。
本次摇荡试验在江苏科技大学拖曳水池中进行，运用MTi三维姿态测量系统来测定横摇运动角速度值。
三体船是由三个单船体固连在一起（图1-1），其基本特征是以一个细长的中体和两个侧体，图中两侧体的间距为2b，l为侧体纵距。
高速三体船水下部分由中体（主船体）和两个小侧体（辅船体）组成，3个船体均为细长片体，中体比普通单体船更加瘦长（L／B大约在12到18之间），侧体排水量不超过中体排水量的10% ，连接桥将侧体与中体连接成一体[2]。
图1-1 三体船示意图系统辨识方法在船模实验分析中的应用由来已久。
近几十年来，辨识技术被引用于识别船舶操纵运动的水动力导数、建立操纵运动的数学模型，并获得较大的进展。
在对船模横摇运动的辨识中，笔者首先通过船舶原理相关知识推导出横摇运动待辨识数学模型，并确定待辨识的模型参数，即设计变量；其次笔者利用在Visual Basic6.0平台上编写了一套遗传算法的辨识程序，通过选择、交叉、变异来寻求最优解。
2.船模试验2.1试验步骤：(1)将船模垂直于岸边放置于水池中，观察并使船模处于正浮状态，待船模稳定后利用 Mti软件读取一段时间内（30s左右）船模在静水中的横摇角速度。
小船摇实验报告
小船摇实验报告小船摇实验报告摇晃，是一种常见的运动形式。
无论是在海上的船只，还是在游乐园的摇摆船上，我们都能感受到摇晃的力量。
而在物理学中，摇晃运动也是一个重要的研究领域。
本次实验旨在通过小船摇实验，探究摇晃运动的原理及其影响因素。
实验装置和步骤实验中我们使用了一个小船模型，模型的底部有一个可以旋转的轴。
实验步骤如下：1. 将小船模型放置在一个平稳的水平桌面上，并确保其能够自由旋转。
2. 给小船模型施加一个初速度，使其开始摇晃。
3. 观察小船的摇晃运动，并记录下摇晃的幅度和周期。
实验结果和分析通过实验，我们观察到小船在摇晃过程中的一些现象。
首先，我们发现小船的摇晃幅度随时间逐渐减小，最终趋于稳定。
这是因为小船在摇晃过程中会受到摩擦力的作用，摩擦力会逐渐减小小船的动能，导致摇晃幅度减小。
其次，我们发现小船的摇晃周期与摇晃幅度有关。
当摇晃幅度较大时，摇晃周期较长；当摇晃幅度较小时，摇晃周期较短。
这是因为小船的摇晃周期与它的摆动速度有关，而摆动速度又与摇晃幅度密切相关。
当摇晃幅度较大时，小船的摆动速度较慢，从而导致摇晃周期较长；当摇晃幅度较小时，小船的摆动速度较快，从而导致摇晃周期较短。
此外，我们还发现小船的摇晃运动受到外部力的影响。
在实验过程中，我们可以通过施加外力来改变小船的摇晃幅度和周期。
例如，当我们施加一个向右的外力时，小船的摇晃幅度会增大；当我们施加一个向左的外力时，小船的摇晃幅度会减小。
这是因为外力改变了小船的动能，从而影响了摇晃幅度。
实验的意义和应用通过这次小船摇实验，我们深入了解了摇晃运动的原理及其影响因素。
这对于我们理解物体在摇晃运动中的行为和特性具有重要意义。
在实际应用中，摇晃运动的原理被广泛应用于工程和设计领域。
例如，在建筑设计中，为了保证建筑物的稳定性，需要对建筑物在地震等自然灾害中的抗震性能进行评估，摇晃运动的原理可以帮助工程师进行相关计算和设计。
此外，摇晃运动的原理还可以应用于交通工具的设计。
船舶阻力船模实验报告
船舶阻力船模实验报告实验目的：本实验旨在通过船舶阻力的船模实验，探究船舶在运动中所受到的阻力及其影响因素，并对实验结果进行分析和讨论。
实验装置和材料：1. 船模装置：用于模拟真实船舶运动的实验装置，包括船模、推进器、测力传感器等。
2. 测力传感器：用于测量船模受到的阻力大小。
3. 航行介质：为了保证实验的准确性和可重复性，我们选择使用同质的水作为航行介质。
4. 启动装置：用于控制船模的启动和停止，确保实验过程的可控性。
实验步骤：1. 准备工作：安装船模、推进器和测力传感器，并确保各设备的正常运作。
2. 实验参数设置：根据实验需要，设置船模的初始位置、速度和船模与水的接触面积等参数。
3. 开始实验：启动装置使船模开始运动，在船模运动的过程中，测力传感器记录下船模所受到的阻力。
4. 实验数据记录：根据实验参数设置，实时记录下船模受到的阻力大小和相应的运动参数，如速度、时间等。
5. 实验重复：重复实验步骤3和步骤4，进行多次试验，以获得更加准确和可靠的数据。
6. 实验结束：停止船模运动，关闭实验装置，记录实验过程中的观察和发现。
实验数据处理和分析：1. 数据处理：整理所获得的实验数据，计算不同条件下船模受到的平均阻力和标准差。
2. 数据分析：根据实验数据，探究船舶阻力与船模初始速度、接触面积等参数之间的关系，并进行相关性分析。
3. 结果讨论：根据实验分析的结果，讨论船舶阻力的影响因素，并解释实验结果的合理性。
4. 总结：对实验过程和结果进行总结，提出改进实验设计和进一步研究的建议。
实验安全注意事项：1. 在实验过程中，注意保持实验区域的整洁和安全，避免杂物或障碍物对实验的干扰。
2. 操作实验装置时，注意遵守使用说明和操作规程，确保设备的正常运作和人身安全。
3. 在实验过程中，严禁向实验区域投掷物体或进行不安全操作，保证实验环境的安全。
4. 当实验装置出现故障或异常情况时，应立即停止实验，并及时报告相关人员进行处理。
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实验报告三
一、实验名称：船模摇荡实验
二、实验目的：①确定待设计或已建造船舶的耐波性,判断是否满足使用要求。
②寻找，评价减摇措施，或者优良船型。
③测定水动力系数，供理论计算及机理研究。
④测定其载荷加速度，供结构和强度使用，砰击还与振动有关，某些设备（如电子侦查设备，水面发射武器等）要求。
三、实验原理：
1．简述耐波性主要研究的内容，并描述什么样的船耐波性比较好？
船舶摇荡运动主要研究由波浪干扰引起的船舶往复运动，其中横摇、纵摇和垂荡对船舶航行影响最大，是研究船舶摇荡运动的主要内容。
2．简述船舶摇荡实验的相似准则。
要求符合船模与实船保持几何相似、运动相似和动力相似。
3．简述船舶的十二种运动形式的名称，并指出哪些属于往复运动。
船舶的十二种运动形式包括：横倾、纵倾、回转、横摇、纵摇、首摇、前进或后退、横漂、上浮或下沉、纵荡、横荡、垂荡。
其中属于往复运动的有，横摇、纵摇、首摇、纵荡、横荡、垂荡。
4．对造波机造的波浪的要求都有哪些？
波浪的波长取决于造波机的频率，而波高则随造波机的振幅变化。
造波机的频率和振幅保持稳定不变时造出的波浪为规则波，如果使其频率和振幅按随机规律变化，则会造出不规则波浪。
试验时要保证波浪的频率、浪高，避免波浪反射回去。
四、实验内容：
（一）填写实验主要设备表
（二）实验步骤：
1．摇荡实验程序
（1）船模准备：除满足几何相似外，船模本体应当较轻，易于调整惯量；（2）调整重心高度，调整纵向惯性矩，在水中测横向摇摆周期。
（3）船模上安装陀螺、加速度计等仪器均应固定在适当位置。
船模两端在重心高度位置系上两根细绳；
（4）造波机准备：调整造波参数使之满足本次实验要求；
浪高仪准备：安装并校准浪高仪，确定标定系数；
（5）零速横摇实验时用船模两端细绳将模型固定在水池适当位置，注意模型必须在浪高仪后方；纵向运动实验时将模型连接在拖车下，注意导向装置对船模在纵向运动不会形成约束；
（6）启动造波机制造波浪，当船模摇荡进入稳定状态时记录数据。
五、问题与思考：
1．船模惯性矩计算中，纵向惯性半径和横向惯性半径怎么选取？
第15届ITTC建议，取0.25船舶两柱间长作为船舶的纵向惯性半径，0.35船宽作为船舶的横向惯性半径,以此来计算船舶的质量惯性矩。
2．为什么要进行船模惯性调整？
模型惯性调整是耐波性实验的重要环节。
即按照模型实验相似性原则，将模型的重心位置、纵横向惯性矩调整到设计要求。