船舶运动的数学模型。

简介：
《船舶运动数学模型》是由贾欣乐和杨盐生两位教授共同编撰的一部备受推崇的经典著作，其核心在于对船舶在水体中展现出的动态行为进行深入的探讨。本书以通俗易懂的方式，详细阐释了船舶在各种复杂环境条件下的运动规律，涵盖了海洋动力学的基本原则、船舶运动方程、稳定性评估以及相应的控制策略等诸多方面，对于深入理解和研究船舶工程具有极其重要的价值。船舶运动数学模型是船舶设计、操纵性评估、航行安全保障以及自动化系统开发过程中不可或缺的重要理论基石。通常情况下，该模型包含六个自由度，具体表现为纵摇动、横摇动、垂荡、航向偏转、横向漂移以及纵向移动等运动状态，而这些运动状态在不同的海况和操作条件下会呈现出差异化的特征。模型的构建需要整合流体力学、动力学和控制理论等多学科的知识体系。在本书中，贾欣乐和杨盐生教授首先系统地介绍了船舶运动的基础理论知识，例如浮力与重力之间的平衡关系、阻力值的计算方法以及波浪对船舶的影响等关键内容。随后，他们对船舶的运动方程进行了详尽的讨论，这对于理解船舶的动态行为至关重要。这些方程通常以微分形式呈现出来，并考虑了各种外部力和力矩的作用因素，如风力、海浪、水流以及推进器的推力等。在稳定性分析部分，作者详细讲解了如何评估船舶在不同工况下的稳固性水平，包括初稳性（即静止状态下的平衡）、静稳性以及动稳性（即运动过程中的稳定性能）。初稳性主要关注的是船舶在静止状态下的平衡能力；静稳性和动稳性则侧重于考察船舶在持续运动过程中所保持的稳定程度。此外，《船舶运动数学模型》还涵盖了诸如回转半径和旋回速率等关键指标的计算方法，这些指标直接反映了船舶的操纵性能。控制策略部分则介绍了现代先进的自动控制系统设计理念，例如自动航向保持功能、自动速度控制功能以及自动避碰功能等。这些系统基于该数学模型的设计原理，并借助先进的控制理论和传感器技术来实现对船舶运动状态的有效管理与优化。综上所述，《船舶运动数学模型》不仅为学术界提供了坚实的理论指导框架，也为业界工程师提供了切实可行的工具与参考资料。本书凭借其详尽的理论分析和实例解析，使读者能够全面掌握并深刻理解船舶在复杂海况环境中的运动规律及其变化趋势,从而为未来的船舶设计和操作提供可靠的科学依据与指导。通过对该著作的学习与应用,读者将能够熟练地运用数学模型来预测并精确控制各类船只的运行轨迹,进而显著提升船只的安全系数、运营效率及乘坐舒适度水平.无论是在学术研究领域还是工程实践中,都能够从中受益匪浅.