CB/Z 240-87
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标准简介
CB/Z 240-87 Standard Mathematical Models for Ship Manoeuvering Motions.
引盲
CB/Z 240所列座标系和符号属国际标准形式。
CB/Z 240中数学模型分整体型、组合型、响应型三类,均可预报船舶操纵性能。它适用于螺旋桨转速n>0,船逮V> 0的运动状态,其它运动状态可采用附录中的相应形式及完全响应型。
整体型组合型以及试验程序作为船舶模型试验数据比较，交流用。
1、座标系与符号
1.1座标系(见图1、困z)
船舶操纵运动数学棋型
2.1整体模型及共系数的确定
2.1. l整体模型
坐标原点选为非重心时:
2.L.8整体型数学模型系数的确定
确定整体型数学模型系数的试验方法与顺序见表6.
2.2组合型数学模型及共系数的确定
2.2.1组合型数学模型
坐标原点不在重心时:
引盲
CB/Z 240所列座标系和符号属国际标准形式。
CB/Z 240中数学模型分整体型、组合型、响应型三类,均可预报船舶操纵性能。它适用于螺旋桨转速n>0,船逮V> 0的运动状态,其它运动状态可采用附录中的相应形式及完全响应型。
整体型组合型以及试验程序作为船舶模型试验数据比较，交流用。
1、座标系与符号
1.1座标系(见图1、困z)
船舶操纵运动数学棋型
2.1整体模型及共系数的确定
2.1. l整体模型
坐标原点选为非重心时:
2.L.8整体型数学模型系数的确定
确定整体型数学模型系数的试验方法与顺序见表6.
2.2组合型数学模型及共系数的确定
2.2.1组合型数学模型
坐标原点不在重心时:
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标准内容
中国船舶工业总公司指导性技术文件CB/Z24087
船舶操纵运动数学模型
Standard Mathematical Models for ShipManoeuveringMotions
1987年发布
中国船舶工业北总公司批准
中国舶舶工业总公司指导性技术文件船舶操纵运动数学模型
MathematicalModelsiorShip
Standard
Manoeuvering
Motions
CB/ Z 240-87
组别：舰船理论与实验专业组
本标准所列座标系和符专属国际标准形式。本标准中数学模型分整体型、组合型、啊应型三类，均可预报船舶操织性能。它适用于竭施桨转速卫≥0，期速√≥0的运动状态，其它运动状态可采用册录中的相应形式及完全响应型。整体型，纽合型以及试验程序作为船舶模型试验数据比较，交流用。1、座标系与符号
1座标系（见断1，2）
图 1 整体型数学模型座标系
01g固定坐标系，右手直角坐标系。1为固定坐娠系纵轭没水平雨内固定方狗，如指询初始航向。0>为固定坐标系横轴，在水平面内，垂直于0xo向右为正。01为固定坐标系垂直轴，向下为正。
xyz（或xz）动坐标系亦称体轻固定于运动物体，右手直角垒标系原点（成）在主对称平上。（）为绒、向前为正。（）为接轴向右为正。（z）（或）1（或贼孚直角坐系。0z（或）位于对弥平面。中国船舶工业总公司1987年批准发布CB/z240-87
图2红合型数学型坐标系
美·英
（或）-体原点（或）对流体的速度。u，分别为(）在x（×）和oy（y轴上的投影
β一一漂角或称侧滑角，速度U（或Y）与对称平面之间的来角，绕z轴正询旋进为正中——储航角，垂直面。与之间的来角，绕正间旋进为正。1.2特号见表1
1.2，1运动特性待专见表1
Iy(ryy)
1z(12z)
无盘纲式
ADTAD/L
AR1 = AR/L?
能面积
方形累数
质致中心
螺旋浆丘径
搭绕工轴的转动谢
船绕了轴的转动惯量
般绝=轴的转动惯量
无置纲形式
Jtu/nD
CB/ Z 240-87
基于船速以的螺施浆进程系数
船到达稳定指令速度u。时螺施案进程系数特征长疫
船的质量
流体动力力矩绕z轴的分盘（偏航力距）当=6=0时的偏航力矩
作为函数的一协系数
H+y=Hy
PL\tr?
作为r国效的系效
作为面数的一阶系数
作为r函数的兰阶系教
作为西数的一阶系效
作为r函效的系数
作为立西数的-外系数
赶作为函数的三阶系数
且作为 6 函数的一阶系数
无盘纲形式
+imitruz
SI S/E2
TI=m T/L
TATALL
UI U/U
αlt/u
yt=r/u
CB/ Z240-87
螺旋转速
熟和对于流体的希加速度沿轴的分量面积
推力綫颤
疆吃水
孵吃水
体轴坐标原点相对流体的速度
U沿x轴的分盘
切治轴分置的变化率
轴的分盘
U浓Y独分量的变化率
物体纵轴，荣点相对体朝源点的坐称流体动力沿×轴的分盘（纵尚力或轴向力）1
x件为r函效的二阶系教
x作为医数好阶系数
无竭旋浆情况下，作为u的二阶导数的系数,一降系数为案,
X 作为Yr 数的系数
无盈纲逐式
x6=x56/
CB/Z240~m87
X作为数的二济系数，一阶系数为雾。-*t
Yirrwyy
nt =Jg /.s
x作为否函效的二阶系数，一阶系数为率。物体横猫
流体动力沿轴的分（横询力）
当==时的横拘力
作为r评数的系数
工作为主医数的系数
上对r三济系数
1作为的函数一阶系
作为的效的系数
Y作为函数三阶系数
r作为r\函数的系数
Y，作为r函数的系数
工作为5承数的一阶系数
推避比：
无冠纲形式
1.2.2船体儿何符号规表2
无盗纳形式
CB/ Z 240--87
前'俏或偏航角
尚角或俯航窄的变化
水的质猛度
流段长
去流投长
浮心的纵狗位
湿面积
型吃水
排求体积
方形系数
中机部面系数
湿面积系
排求依积系数
舵的儿何符号见表3
a（a）
CE/ Z 240-87
总面积
固定面积
可动面积
平均翼展
翼狠剖面弦、弦
翼尖弦、翼端弦
展弦比
尖削比、梯形比
螺旋染几何特号见表4
推证器直径
直径与吃水之比
螺距与直径比螺距比
随力与推进器的待号见表5
C9/7240-87
有效功率、有效马力
船模换其到实报的阻力增是，所加阻力，摩源阻力
剩余阻力
总阻力
轴马力
螺旋浆逃速
质量密度
运动粘性系数
阻力换修正系数
摩擦阻力系数
剩余阻力系数
总阻力系数
付汝德数／克
推逃器进逃系数：anDWww.bzxZ.net
扭短系数
推力系数
握力额系数
泰勒华流系数
：鼎拍操纵运动数学模型
2.1整体模型及其系数的确定
2.1.l整体模型
坐标原点进为非重心时：
CE/ Z 240-87
(-X,)=x+xuu+xu4u*+Xuuuau'+Xy*+(Xrr+mX)r+x$s6*+Xyu*u+rrur\su+xsuasu+(iyrm)vr+xo+Xoxrurauxu+rouru
(m-)+(xg)r
-Y+ +Xuau+Yuuau*+ Y++Y+ YrV?+r*+YuYau+Yuuu*+(I-mu)r
+rrr'+ry*-+Yrrs*+Yurau
+Yruurau *H-Yg$+Y6bs6'--Yosv +Y6rror?+Youu+Youuu\+YyrVr
(I2)+(xG-)
H+H+H'+iyH'+rrr+Hss
+HuVu+HyuuvAu*+(H -m*gu)r+Irrrr\+Hrr+Hrsor&*+Irurau+Hruuu*+Mgs+Hss*++s+ 小Hsrro++Hsuau+Hsuou*+Ivrsr6
坐标系原点取为重心时：
(m-Xa)i-x +Xuau+Xuusu*+Xuuuau'+X* Xrr*+X65*+xyuu+Xrrur*u-1-Xg5u*au+Xys6+(X+m)+Xsr&+xyuru+XouSu
+xrsuru
[m-+)-=+YuA+Yuua\+Y+y\+
+ Y&&$*+-IuVAu I- YvutYAu*+(Yr-mu)(1)
CB/Z240-87
+Irrrr*+Yrvyrv*+Yr55r$*4Yrurau+Yruurau*+Igo+rso+Yoy6\+Yorr
+IouuAu*+Yyrevor
(I++ +Hu+uu++*+Hr*
+- IrurAu+Hyuu++Hr+rrr
+-Iryyry+ Hr5sr&*+ Irursu + Hruurau+go+ H86s6*+Nb*+&rnor*+ HouoAu+HsuuoAu*+roVr
线性化有肾纲式，坐标原点不在愈心时：(m-+)V+(mXg-)=Y,+( u)r+I
[(mxg-N)+(r, H+)i=-IyV+(r-mxgu)r+Yg6坐标源点征重心时：
[(-)---+(-mu)r+
相应的无因次式：
[(n\-Ywj+(mxg-++'-++(r-mu')r+Yg(-+(I2)=4(g)r+g
[(m--Y+(-mu)+
指应的矩库形式为：
2。，2整体型数学模型系数的确定确定整体型数学装型系数的试验方法与顾序见表5。10
CB/Z240-B7
nty'rr
（云—E）
9元99
AA20A1 99x
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船舶操纵运动数学模型
Standard Mathematical Models for ShipManoeuveringMotions
1987年发布
中国船舶工业北总公司批准
中国舶舶工业总公司指导性技术文件船舶操纵运动数学模型
MathematicalModelsiorShip
Standard
Manoeuvering
Motions
CB/ Z 240-87
组别：舰船理论与实验专业组
本标准所列座标系和符专属国际标准形式。本标准中数学模型分整体型、组合型、啊应型三类，均可预报船舶操织性能。它适用于竭施桨转速卫≥0，期速√≥0的运动状态，其它运动状态可采用册录中的相应形式及完全响应型。整体型，纽合型以及试验程序作为船舶模型试验数据比较，交流用。1、座标系与符号
1座标系（见断1，2）
图 1 整体型数学模型座标系
01g固定坐标系，右手直角坐标系。1为固定坐娠系纵轭没水平雨内固定方狗，如指询初始航向。0>为固定坐标系横轴，在水平面内，垂直于0xo向右为正。01为固定坐标系垂直轴，向下为正。
xyz（或xz）动坐标系亦称体轻固定于运动物体，右手直角垒标系原点（成）在主对称平上。（）为绒、向前为正。（）为接轴向右为正。（z）（或）1（或贼孚直角坐系。0z（或）位于对弥平面。中国船舶工业总公司1987年批准发布CB/z240-87
图2红合型数学型坐标系
美·英
（或）-体原点（或）对流体的速度。u，分别为(）在x（×）和oy（y轴上的投影
β一一漂角或称侧滑角，速度U（或Y）与对称平面之间的来角，绕z轴正询旋进为正中——储航角，垂直面。与之间的来角，绕正间旋进为正。1.2特号见表1
1.2，1运动特性待专见表1
Iy(ryy)
1z(12z)
无盘纲式
ADTAD/L
AR1 = AR/L?
能面积
方形累数
质致中心
螺旋浆丘径
搭绕工轴的转动谢
船绕了轴的转动惯量
般绝=轴的转动惯量
无置纲形式
Jtu/nD
CB/ Z 240-87
基于船速以的螺施浆进程系数
船到达稳定指令速度u。时螺施案进程系数特征长疫
船的质量
流体动力力矩绕z轴的分盘（偏航力距）当=6=0时的偏航力矩
作为函数的一协系数
H+y=Hy
PL\tr?
作为r国效的系效
作为面数的一阶系数
作为r函数的兰阶系教
作为西数的一阶系效
作为r函效的系数
作为立西数的-外系数
赶作为函数的三阶系数
且作为 6 函数的一阶系数
无盘纲形式
+imitruz
SI S/E2
TI=m T/L
TATALL
UI U/U
αlt/u
yt=r/u
CB/ Z240-87
螺旋转速
熟和对于流体的希加速度沿轴的分量面积
推力綫颤
疆吃水
孵吃水
体轴坐标原点相对流体的速度
U沿x轴的分盘
切治轴分置的变化率
轴的分盘
U浓Y独分量的变化率
物体纵轴，荣点相对体朝源点的坐称流体动力沿×轴的分盘（纵尚力或轴向力）1
x件为r函效的二阶系教
x作为医数好阶系数
无竭旋浆情况下，作为u的二阶导数的系数,一降系数为案,
X 作为Yr 数的系数
无盈纲逐式
x6=x56/
CB/Z240~m87
X作为数的二济系数，一阶系数为雾。-*t
Yirrwyy
nt =Jg /.s
x作为否函效的二阶系数，一阶系数为率。物体横猫
流体动力沿轴的分（横询力）
当==时的横拘力
作为r评数的系数
工作为主医数的系数
上对r三济系数
1作为的函数一阶系
作为的效的系数
Y作为函数三阶系数
r作为r\函数的系数
Y，作为r函数的系数
工作为5承数的一阶系数
推避比：
无冠纲形式
1.2.2船体儿何符号规表2
无盗纳形式
CB/ Z 240--87
前'俏或偏航角
尚角或俯航窄的变化
水的质猛度
流段长
去流投长
浮心的纵狗位
湿面积
型吃水
排求体积
方形系数
中机部面系数
湿面积系
排求依积系数
舵的儿何符号见表3
a（a）
CE/ Z 240-87
总面积
固定面积
可动面积
平均翼展
翼狠剖面弦、弦
翼尖弦、翼端弦
展弦比
尖削比、梯形比
螺旋染几何特号见表4
推证器直径
直径与吃水之比
螺距与直径比螺距比
随力与推进器的待号见表5
C9/7240-87
有效功率、有效马力
船模换其到实报的阻力增是，所加阻力，摩源阻力
剩余阻力
总阻力
轴马力
螺旋浆逃速
质量密度
运动粘性系数
阻力换修正系数
摩擦阻力系数
剩余阻力系数
总阻力系数
付汝德数／克
推逃器进逃系数：anDWww.bzxZ.net
扭短系数
推力系数
握力额系数
泰勒华流系数
：鼎拍操纵运动数学模型
2.1整体模型及其系数的确定
2.1.l整体模型
坐标原点进为非重心时：
CE/ Z 240-87
(-X,)=x+xuu+xu4u*+Xuuuau'+Xy*+(Xrr+mX)r+x$s6*+Xyu*u+rrur\su+xsuasu+(iyrm)vr+xo+Xoxrurauxu+rouru
(m-)+(xg)r
-Y+ +Xuau+Yuuau*+ Y++Y+ YrV?+r*+YuYau+Yuuu*+(I-mu)r
+rrr'+ry*-+Yrrs*+Yurau
+Yruurau *H-Yg$+Y6bs6'--Yosv +Y6rror?+Youu+Youuu\+YyrVr
(I2)+(xG-)
H+H+H'+iyH'+rrr+Hss
+HuVu+HyuuvAu*+(H -m*gu)r+Irrrr\+Hrr+Hrsor&*+Irurau+Hruuu*+Mgs+Hss*++s+ 小Hsrro++Hsuau+Hsuou*+Ivrsr6
坐标系原点取为重心时：
(m-Xa)i-x +Xuau+Xuusu*+Xuuuau'+X* Xrr*+X65*+xyuu+Xrrur*u-1-Xg5u*au+Xys6+(X+m)+Xsr&+xyuru+XouSu
+xrsuru
[m-+)-=+YuA+Yuua\+Y+y\+
+ Y&&$*+-IuVAu I- YvutYAu*+(Yr-mu)(1)
CB/Z240-87
+Irrrr*+Yrvyrv*+Yr55r$*4Yrurau+Yruurau*+Igo+rso+Yoy6\+Yorr
+IouuAu*+Yyrevor
(I++ +Hu+uu++*+Hr*
+- IrurAu+Hyuu++Hr+rrr
+-Iryyry+ Hr5sr&*+ Irursu + Hruurau+go+ H86s6*+Nb*+&rnor*+ HouoAu+HsuuoAu*+roVr
线性化有肾纲式，坐标原点不在愈心时：(m-+)V+(mXg-)=Y,+( u)r+I
[(mxg-N)+(r, H+)i=-IyV+(r-mxgu)r+Yg6坐标源点征重心时：
[(-)---+(-mu)r+
相应的无因次式：
[(n\-Ywj+(mxg-++'-++(r-mu')r+Yg(-+(I2)=4(g)r+g
[(m--Y+(-mu)+
指应的矩库形式为：
2。，2整体型数学模型系数的确定确定整体型数学装型系数的试验方法与顾序见表5。10
CB/Z240-B7
nty'rr
（云—E）
9元99
AA20A1 99x
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