1、船舶在風浪中不可避免地會產生各種搖蕩，其中以橫搖最為顯著，影響也最大。船舶在系泊或低航速狀態(tài)下，當涌浪周期接近船舶自然橫搖周期時，船舶搖擺比航行時更為劇烈。然而，只有船舶的航速較高時，常規(guī)減搖鰭才可以有效地減搖；船舶在低航速或零航速情況下，由于流過鰭表面的水流速度為零，鰭上升力也將消失，因而此時減搖鰭幾乎不能進行減搖。對于在低航速或系泊狀態(tài)下仍需要減搖的船舶來說，傳統(tǒng)的減搖鰭就不再適用了。隨著船舶減搖技術的發(fā)展，人們對系泊狀態(tài)時船舶的減

2、搖能力提出了新的期望。而減搖水艙減搖能力有限，有時甚至出現(xiàn)增搖現(xiàn)象。在減搖領域，零航速減搖鰭技術開發(fā)成為人們關注的問題，于是人們提出了零航速減搖鰭的概念。 論文來源于國家自然科學基金項目“零速下船舶仿生減搖鰭升力機理的研究(50575048)”，主要研究內容是基于仿生流體力學研究在零來流流場中，依靠減搖鰭主動擺動產生升力的機理，建立船舶零航速仿生減搖鰭的升力模型。 論文在廣泛調研國內外仿生流體研究包括昆蟲、鳥類飛行和魚類

3、巡游推進機理的理論研究、實驗研究、數(shù)值模擬和模型研制的基礎上，把零航速減搖鰭升力產生模式與昆蟲懸停、鳥類飛行及魚類擺動鰭、尾推進模式作為研究對象，采用理論分析、仿真計算和數(shù)值模擬相結合的研究方法，建立了可變弦長Wleis—Fogh減搖鰭升力模型和單鰭仿生翼縱搖耦合升沉零航速減搖鰭升力模型；論證了兩鰭片間的間隙對Weis—Fogh減搖鰭升力特性的影響；定義了升力對間隙的敏感因子的概念；得出了間隙對減搖鰭弦長的無量綱因子不大于10時間隙對升

4、力影響不大的結論，該結論可以做為實際設計中的參考。論文深入分析了所提出的兩種零航速減搖鰭的運動特征和力學機理，結合船舶減搖控制技術，將升力控制引入船舶零航速減搖鰭控制系統(tǒng)中，進一步引入能量限制建立了船舶零航速減搖鰭控制系統(tǒng)。 采用仿真分析和數(shù)值試驗的方法，對可變弦長Weis—Fogh減搖鰭升力模型在不同運動規(guī)律下的升力特性進行了研究，結果表明鰭片在一定張開規(guī)律下，通過弦長的動態(tài)變化，可以達到根據(jù)不同海浪周期，提供給船舶不同特性的

5、升力的目的，所建模型能夠反映在零速流場中的升力特性。 單鰭仿生翼零航速減搖鰭升力模型是基于在非定常流場中對經典葉素理論進行修正，根據(jù)庫塔-儒科夫斯基假設和船舶操縱性研究中廣泛應用的“緩慢移動”假說而建立的。從仿真研究結果可看出，隨著各種運動參數(shù)如減搖鰭縱搖和升沉幅值、頻率、相位角等的不同，升力特性也不同，但縱搖對升力的影響占主要地位，縱搖和升沉兩種運動的相位角為45°時升力較大。 近年來，升力控制一直是船舶減搖技術的熱點