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伴随全球经济的逐渐复苏和日益发展,铁矿石的需求量增速迅猛,散货船大型化趋势明显,40万吨级超大型矿石船受到广泛关注,其操纵性能研究成为一个重要课题。为了更加深入研究超大型矿石船(Ultra Large Ore Carrier,ULOC)的操纵性能,本文采用MMG(Maneuvering Model Group)分离建模的方法,通过搜集国内外关于超大型船舶操纵性研究的试验资料,参考对超大型船舶的建模方法,对原有的三自由度数学模型进行完善和拓展,考虑横摇对船舶的影响,建立起四自由度ULOC船舶操纵运动数学模型,利用MATLAB仿真软件对其压载状态下的旋回运动进行仿真得到不同船速、不同受风条件下的ULOC旋回运动仿真试验数据,然后与实船数据进行对比分析,证明所建立起来的ULOC船舶操纵运动数学模型的误差满足精度要求范围,验证了所建立的运动数学模型的精准性和合理性。在所建立的四自由度运动数学模型的基础上,对ULOC在不同载态(满载/压载)、不同水深、不同船速下的旋回性、初始回转性、惯性停船性能进行了仿真预报研究,总结出40万吨级矿石船具有旋回性能好、旋回降速明显,满载状态下旋回性能较压载时要好,旋回过程中横倾较大;船舶初始回转性能好,船舶的转首性能比一般船舶转首角速度大;在浅水域航行时旋回性变差,受浅水效应作用显著,旋回所占区域增大;船舶的惯性停船冲时和停船冲程都比较大,停船减速性能较差等特点。本课题研究能让驾驶员、引航员更加清楚掌握ULOC的操纵性能,为安全操纵ULOC船舶提供相应的参考。