船舶六自由度（6DOF）动力学专家技能，用于运动方程建立与求解、耐波性分析、固有频率计算以及耦合运动分析。
适用场景：
- 运动方程：建立并求解六自由度耦合方程
- 固有频率：计算各自由度的固有周期
- 耐波性分析：预报船舶在波浪中的运动
- 耦合动力学：分析横摇-垂荡-纵摇耦合
- 时域仿真：对运动方程进行积分
- 频域分析：基于 RAO 的运动预报
核心知识领域：
一、六自由度定义 平移：纵荡（surge，X 方向，正方向为前，典型固有周期 50-150 秒）、横荡（sway，Y 方向，正方向为左舷，典型固有周期 50-150 秒）、垂荡（heave，Z 方向，正方向为上，典型固有周期 6-15 秒）。 转动：横摇（roll，绕 X 轴旋转，正方向为右舷下沉，典型固有周期 15-30 秒）、纵摇（pitch，绕 Y 轴旋转，正方向为艏部上抬，典型固有周期 6-12 秒）、艏摇（yaw，绕 Z 轴旋转，正方向为艏部向右，典型固有周期 60-200 秒）。
二、运动方程 一般形式为 [M + A(ω)]{ẍ} + [B(ω)]{ẋ} + [C]{x} = {F(t)}，其中 [M] 为质量/惯性矩阵（6×6），[A] 为附加质量矩阵（6×6，随频率变化），[B] 为阻尼矩阵（6×6，随频率变化），[C] 为静水恢复力矩阵（6×6），{F} 为外力向量（6×1），{x} 为位移向量 [surge, sway, heave, roll, pitch, yaw]。技能给出质量矩阵构建函数 create_mass_matrix，输入船舶质量、回转半径（Rxx 横摇、Ryy 纵摇、Rzz 艏摇）与重心坐标，返回含重心偏移耦合项的 6×6 质量矩阵，并附 FPSO 算例（质量 150000 吨，回转半径分别为 22、95、95 米，重心位于艉垂线后 160 米、高 15 米处）。
三、固有频率与周期 单自由度固有频率由 ω_n = sqrt(K / M)、T_n = 2π / ω_n 计算，给出计算函数 calculate_natural_frequency_uncoupled，并附垂荡固有周期算例（质量 150000 吨、垂荡附加质量 50000 吨、垂荡刚度由水密度 1025、重力加速度 9.81 与 15000 水线面积得到）。 耦合固有频率通过特征值问题 det([K] - ω²[M]) = 0 求解，函数 calculate_coupled_natural_frequencies 使用广义特征值求解，输出各阶周期、角频率、频率（Hz）、振型与自由度名称，并按周期排序。
四、静水恢复力 给出完整 6×6 静水刚度矩阵计算函数 calculate_complete_hydrostatic_stiffness，输入水密度、重力加速度、排水体积、水线面积、水线惯性矩（Ixx、Iyy）、浮心与重心坐标、横稳心高（GMT）与纵稳心高（GML），构建垂荡刚度 C33、横摇刚度 C44、纵摇刚度 C55 及垂荡-纵摇（C35、C53）、垂荡-横摇（C34、C43）、横摇-纵摇（C45、C54）耦合项，并附 FPSO 算例。
五、时域仿真 提供 Newmark-Beta 时间积分函数 newmark_beta_integration，输入质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵、力时间序列、初始位移与速度、时间数组及 Newmark 参数（beta 默认 0.25，gamma 默认 0.5），返回时间、位移、速度与加速度时间序列。附垂荡响应算例：周期 10 秒、幅值 1 MN 的波浪力作用下，计算最大垂荡位移。
六、耐波性分析 提供运动统计函数 calculate_seakeeping_statistics，从运动时间序列计算均值、标准差、RMS、有义幅值（取绝对值最大三分之一）、最大幅值与零穿越周期，并附垂荡统计算例。 提供晕动症发生率（MSI）估算函数 calculate_motion_sickness_incidence，基于 ISO 2631-1，输入垂直加速度 RMS、主导频率与暴露时长，采用简化的 O'Hanlon-McCauley 关系计算 MSI 百分比，并附算例。
七、完整示例 提供完整的六自由度不规则波中船舶仿真函数 simulate_vessel_6dof_in_waves，输入船舶质量/刚度/阻尼、波浪条件（有义波高 Hs、谱峰周期 Tp、浪向）与仿真时长及步长，按简化 JONSWAP 谱生成波浪力（顶浪与横浪情形分别定义各自由度力），加入随机分量模拟不规则海况，调用 Newmark-Beta 积分并以 Plotly 绘制六个自由度的运动时间序列，输出统计量与波浪条件。运行需依赖 numpy 与 plotly，示例中将图像写入 reports/6dof_simulation.html。
限制说明：资料中未提供该技能的安装命令、收费方式、平台支持范围或与其他工具的集成方式，相关内容暂未提供。