提高通航船模试验直航精度的措施研究.pdf

《提高通航船模试验直航精度的措施研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第29卷第7期长江科学院院报Vo1．29No．72012年7月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteJu1．2012DOI：10．3969／j．issn．1001—5485．2012．07．O11提高通航船模试验直航精度的措施研究刘晓平，范宁阳。乾东岳，李帆(长沙理工大学水利工程学院，长沙410076)摘要：为确保通航船模的直航试验精度，以湘潭城际铁路特大桥桥区通航试验为背景，分析了船模直航精度对试验的影响，采用改进船模内部元件等方法提高了通航船模的直航精度，并用试验手段说明改进措施效

2、果良好，能保证试验精度要求。关键词：桥区通航试验；船模；直航性能；压舵角；改进措施中图分类号：TV131．61文献标志码：A文章编号：1001—5485(2012)07—0050—03在桥区直线航行的距离较长，因此船模精度造成的累积误差将对试验结果造成较大影响。1研究背景利用船模试验研究船只通过桥梁时的通航安全问题，是一种常用研究手段，具有安全、高效、成本低的特点。大多数桥梁需要在河道中建设桥墩、桥台和引堤，这类建筑物会改变水流流态，对船舶(队)的航行产生影响，因此，一般需要通过船模试验模拟船舶(队)的航行，得到符合实际的船舶(队)航行状态。

3、要使船模具有足够精确度的参数表征船舶在实际航道航行的特性，就必须对模型试验中可能产生的误差进行分析并找出修正误差的方法，提高试验图1湘潭湘江城际铁路特大桥示意图精度¨J。本文以湘潭特大桥通航试验为背景，分析Fig．1SketchofthelargeXiangjiangbridgeof试验中由于船模直航性能不足导致的试验误差，通intercityrailwayinXiangtan过改进船模内部元件的方法来提高船模的直航性2．2船模直航试验控制精度及其影响能，保证了船模试验的精度。改进措施后的船模与保证船模的直航性能主要是为了减小船模航行原方案下

4、的船模相比压舵角减小了2。～3。，船模的时造成的偏航误差，这种误差是指船模在行进过程直航性能得到了提高。中，由于不能直航导致船体偏离原有前进方向造成的误差(如图2)。船模在桥区航行时，偏航误差的存在将直接影响船模与桥墩之间富裕宽度的大小。2工程背景与通航试验问题根据相关规范J，船舶在桥区段通航时，富裕宽度2．1拟建工程背景日(如图2)是评价船舶安全行驶程度的重要依据，城际铁路特大桥桥址处上游42m处紧邻已建两因此在试验中通过保证船模直航性来减少偏航误差座铁路桥，分别为湘潭湘黔铁路桥及其复线。两桥轴对富裕宽度的影响，能够获得更加准确的试验结果。

5、线平行，与河道基本正交，相邻边缘间距30m，两桥均船模直航性能的评价主要采用压舵角来进行考是11孔跨过湘江，桥孔对应布置，通航孔跨径75m，量，压舵角是指船模为了保证其直航性能而预设的净宽70．5m(如图1)。由于3座桥梁连续布置，船舶舵角J。由于在试验中偏航误差的大小对于判断收稿日期：2011—05—20作者简介：刘晓平(1956一)，男，江苏泰州人，教授，主要从事港口、航道及近海工程研究，(电话)0731—82309694(电子信箱)txplyt@163．com。通讯作者：范宁阳(1988一)，男，浙江宁波人，硕士研究生，主要从事港口、航

6、道及近海工程研究，(电话)0731—82309694(电子信箱)249823865@qq．corn。第7期52长江科学院院报均匀现象。的航行距离、通航宽度的因素，进一步确定直航性能(4)正确使用船模。在使用船模的过程当中，否满足试验的要求。对于船模航行距离较长，通航注意对船模舵与螺旋桨的保护。宽度较小的模型试验时，应尽量提高直航的精度，避免试验误差。(2)造成船模直航性能不足的原因主要是推进4船模直航改进试验及效果分析系统出力不均匀和配重不平均2个原因，造成船模船模直航试验在静水中进行，采用VDMS(流场在航行过程中，左右两侧受到的作用力不相

7、等。通实时测量系统)视频采集系统进行测量。试验基本过改进推进系统和配重物的配置，能减少船模压舵步骤：当船模在一次航行过程中向某一个方向偏离角2。～3。，较好的改善了船模直航性能。时，下次航行时向反方向预设舵角值，通过逐步增加(3)在船模试验中，小的影响因素也可能因为压舵角的值直至船模能直航为止，通过压舵角的大试验的特点不同造成较大的误差。必须针对试验的小来判断船模直航的能力。试验分为改进前和改进特性，仔细分析可能发生的误差，提高试验精度，才后两组船模试验，通过将两者结果进行对比研究船能保证船模试验能够准确地反应实际情况，得到正模直航性能的改变

8、。确的试验结果。本试验航段全长约23m，宽8m，在拟定试验方参考文献：案下，详细地测定了船模的航行状态与操纵要素，得[1]倪世龙．通航船模试验及其在工程中的应用[J