Инерционные силы и моменты (список)

| Си |
в палитре на схеме

Описание

Блок реализует расчет вектора проекций инерционных силы и момента морского подвижного объекта (МПО) на оси связанной системе координат (ССК). В свойствах блока каждый коэффициент суммарной матрицы инерции задается отдельно в своей группе.

Блок формирует на выходе вектор размерностью 6×1 – три проекции инерционной силы Fхi, Fyi, Fzi и три проекции инерционного момента Mхi, Myi, Mzi на оси Ox, Oy, Oz ССК соответственно. Проекции инерционных силы и момента формируются исходя из теорем об изменении количества движения и момента количества движения:

где Kx, Ky, Kz – проекции главного вектора количества движения на оси ССК; Lx, Ly, Lz – проекции главного вектора момента количества движения на оси ССК; Vx, Vy, Vz – проекции вектора скорости МПО на оси ССК; ωx, ωy, ωz – проекции вектора угловой скорости МПО на оси ССК.

Проекции главного вектора количества движения K и главного вектора момента количества движения L определяются через суммарную кинетическую энергию T МПО и вовлеченных в движение слоев жидкости:

Кинетическая энергия Т может быть выражена через суммарную матрицу D + Λ (Dla) инерции МПО и присоединенных масс:

Подробное описание суммарной матрицы D + Λ представлено на странице справочной информации для блока Инерция (список).

После дифференцирования получаются окончательные уравнения проекций инерционных силы и момента, используемые в данном блоке, которые имеют следующий вид:
  • Проекция инерционной силы, действующей на МПО, на ось Ox ССК:

  • Проекция инерционной силы, действующей на МПО, на ось Oy ССК:

  • Проекция инерционной силы, действующей на МПО, на ось Oz ССК:

  • Проекция инерционного момента, действующего на МПО, на ось Ox ССК:

  • Проекция инерционного момента, действующего на МПО, на ось Oy ССК:

  • Проекция инерционного момента, действующего на МПО, на ось Oz ССК:

Полученные выражения представляют собой полную форму уравнений проекций инерционных силы и момента МПО, которые позволяют учитывают инерционные воздействия на МПО с любой формой корпуса.

Обычно при определении гидродинамических характеристик МПО (гидродинамических сил и моментов) экспериментальным путем трудно выделить инерционную и гидродинамическую природу некоторых одинаковых слагаемых, входящих в инерционные и в гидродинамические силы и моменты. Поэтому используют общие коэффициенты, входящие в гидродинамические силы и моменты. Вследствие этого в свойства данного блока добавлен коэффициент, определяющий учет инерционных составляющих в составе гидродинамических характеристик МПО. По умолчанию значение коэффициента присваивается значение "Не учтены" (инерционные составляющие не учитываются в составе ГДХ МПО).

Входные порты

Имя Описание Тип линии связи
X Вектор переменных состояния Математическая
pX Вектор производных переменных состояния Математическая

Выходные порты

Имя Описание Тип линии связи
FM_inerc Вектор проекций инерционных силы и момента на оси Ox, Oy, Oz ССК, размерностью 6×1 Математическая

Свойства

Название Имя Описание По умолчанию Тип данных
Суммарные присоединенные массы Свойства, определяющие элементы суммарной матрицы инерции МПО и присоединенных масс
Суммарная присоединенная масса Dla11, кг Dla11 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединенных масс, представляющих собой сумму моментов инерции МПО и соответствующей присоединенной массы d11 + λ11 0 Вещественное
Суммарная присоединенная масса Dla12, кг Dla12 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму моментов инерции МПО и соответствующей присоединенной массы d12 + λ12 0 Вещественное
Суммарная присоединенная масса Dla13, кг Dla13 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму моментов инерции МПО и соответствующей присоединенной массы d13 + λ13 0 Вещественное
Суммарная присоединенная масса Dla22, кг Dla22 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму моментов инерции МПО и соответствующей присоединенной массы d22 + λ22 0 Вещественное
Суммарная присоединенная масса Dla23, кг Dla23 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму моментов инерции МПО и соответствующей присоединенной массы d23 + λ23 0 Вещественное
Суммарная присоединенная масса Dla33, кг Dla33 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму статического момента инерции МПО и статического момента соответствующей присоединенной массы d33 + λ33 0 Вещественное
Суммарные присоединенные статические моменты Свойства, определяющие элементы суммарной матрицы инерции МПО и присоединенных масс
Суммарный присоединенный статический момент Dla14, кг*м Dla14 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму статического момента инерции МПО и статического момента соответствующей присоединенной массы d14 + λ14 0 Вещественное
Суммарный присоединенный статический момент Dla15, кг*м Dla15 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму статического момента инерции МПО и статического момента соответствующей присоединенной массы d15 + λ15 0 Вещественное
Суммарный присоединенный статический момент Dla16, кг*м Dla16 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму статического момента инерции МПО и статического момента соответствующей присоединенной массы d16 + λ16 0 Вещественное
Суммарный присоединенный статический момент Dla24, кг*м Dla24 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму статического момента инерции МПО и статического момента соответствующей присоединенной массы d24 + λ24 0 Вещественное
Суммарный присоединенный статический момент Dla25, кг*м Dla25 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму статического момента инерции МПО и статического момента соответствующей присоединенной массы d25 + λ25 0 Вещественное
Суммарный присоединенный статический момент Dla26, кг*м Dla26 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму статического момента инерции МПО и статического момента соответствующей присоединенной массы d26 + λ26 0 Вещественное
Суммарный присоединенный статический момент Dla34, кг*м Dla34 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму статического момента инерции МПО и статического момента соответствующей присоединенной массы d34 + λ34 0 Вещественное
Суммарный присоединенный статический момент Dla35, кг*м Dla35 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму статического момента инерции МПО и статического момента соответствующей присоединенной массы d35 + λ35 0 Вещественное
Суммарный присоединенный статический момент Dla36, кг*м Dla36 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму статического момента инерции МПО и статического момента соответствующей присоединенной массы d36 + λ36 0 Вещественное
Суммарные присоединенные моменты инерции Свойства, определяющие элементы суммарной матрицы инерции МПО и присоединенных масс
Суммарный присоединенный момент инерции Dla44, кг*м2 Dla44 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму моментов инерции МПО и соответствующей присоединенной массы d44 + λ44 0 Вещественное
Суммарный присоединенный момент инерции Dla45, кг*м2 Dla45 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму моментов инерции МПО и соответствующей присоединенной массы d45 + λ45 0 Вещественное
Суммарный присоединенный момент инерции Dla46, кг*м2 Dla46 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму моментов инерции МПО и соответствующей присоединенной массы d46 + λ46 0 Вещественное
Суммарный присоединенный момент инерции Dla55, кг*м2 Dla55 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму моментов инерции МПО и соответствующей присоединенной массы d55 + λ55 0 Вещественное
Суммарный присоединенный момент инерции Dla56, кг*м2 Dla56 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму моментов инерции МПО и соответствующей присоединенной массы d56 + λ56 0 Вещественное
Суммарный присоединенный момент инерции Dla66, кг*м2 Dla66 Элемент суммарной матрицы D + Λ инерции МПО и присоединённых масс, представляющих собой сумму моментов инерции МПО и соответствующей присоединенной массы d66 + λ66 0 Вещественное
Учет инерционных составляющих в составе ГДХ koeffGDX Коэффициент, учитывающий инерционные составляющие, полученные при опытных испытаниях физических моделей МПО, в составе ГДХ:
  • "Учтены",
  • "Не учтены"
 Не учтены Перечисление

Параметры

Блок не имеет параметров.

Примеры

Пример использования блока:

Литература

  1. Рождественский В. В. Динамика подводной лодки. Часть первая – Ленинград. Судостроение. 1976. – 352 с. – УДК 623.827:532.5
  2. Лукомский Ю.А. Управление морскими подвижными объектами. Учебник / Ю.А.Лукомский, В.М.Корчанов. – СПб. Элмор, 1996. – 320с. – ISBN 5 7399 0032 8
  3. Веремей Е.И. Компьютерное моделирование систем управления движением морских подвижных объектов / Е.И.Веремей, В.М.Корчанов, М.В.Коровкин, С.В.Погожев. – СПб. НИИ Химии СПбГУ, 2002. – 370 с. – ISBN 5 7997 0442 8