基于凯恩方程的滑落式小艇降放六自由度运动建模方法

本发明提供了一种基于凯恩方程的滑落式小艇降放六自由度运动建模方法，涉及船舶与海洋工程技术领域，本发明考虑了小艇、滑轨及母船之间的耦合，推导出在动、定坐标系下刚体及其上任一点的速度、加速度、广义速率及偏速率表达式，将分离型船舶运动模型转换成凯恩方程形式，使得系统方程易于求解；针对艇与滑轨的持续接触，提出基于非线性弹簧阻尼模型和库仑摩擦模型的接触力计算方法，该方法能有效地计算艇在滑轨滑行和在滑轨末端旋转运动，并考虑了母船六自由度运动对小艇的影响；针对小艇入水运动，采用Wagner模型和引入虚拟物面法计算小艇对称、非对称入水及发生流动分离情况的砰击力，兼顾计算精度和效率。