船舶大幅横摇运动的三维数值模拟方法

    公开(公告)号:CN109325309B

    公开(公告)日:2022-12-13

    申请号:CN201811236527.9

    申请日:2018-10-23

    Inventor: 陈纪康 段文洋

    Abstract: 本发明提供的是一种船舶大幅横摇运动的三维数值模拟方法,包括:读取网格文件,进行船舶静水力计算;计算泰勒展开边界元方法所需的边界积分方程所涉及的影响系数矩阵;叠模速度势及其空间一、二阶导数和Mj项求解;时域格林函数及其空间法向导数求解;计算横摇阻尼系数;不规则波分解,线性叠加成入射波时历;泰勒展开边界元法直接时域扰动波浪力计算;入射波浪力与静水回复力计算;大幅运动预报方程建模,采用四阶龙格库塔方法步进求解运动方程,进行船舶在顶浪或者斜浪中非线性运动评估;进行不规则波中船舶大幅运动数值模拟和特征统计。利用本发明的方法能够预报集装箱船迎浪规则波中大幅运动及不规则波中船舶大幅运动数值模拟和特征统计。

    考虑池壁效应的船舶波浪增阻的三维数值方法

    公开(公告)号:CN109376427A

    公开(公告)日:2019-02-22

    申请号:CN201811236877.5

    申请日:2018-10-23

    Inventor: 陈纪康 段文洋

    Abstract: 本发明提供的是一种考虑池壁效应的船舶波浪增阻的三维数值方法,包括:读取网格文件,进行船舶静水力计算;计算泰勒展开边界元方法所需的边界积分方程所涉及的影响系数矩阵;叠模速度势及其空间一、二阶导数和Mj项求解;计算池壁镜像源产生的影响系数矩阵;积分格式自由面条件时域步进自由面离散网格中心点处的速度势;泰勒展开边界元法直接时域扰动波浪力计算;船舶大幅运动预报方程建模,求解运动方程;船舶波浪增阻计算;依据船舶运动响应RAO和增阻RAO,进行不规则波中船舶大幅运动和波浪增阻谱分析计算。利用本发明的方法能够预报计及池壁效应的船舶运动RAO,波浪增阻RAO,以及不规则波中船舶运动和波浪增阻谱分析结果。

    基于泰勒展开边界元法的波浪中船舶回转运动预报方法

    公开(公告)号:CN115470724A

    公开(公告)日:2022-12-13

    申请号:CN202211073372.8

    申请日:2022-09-02

    Abstract: 本发明提供一种基于泰勒展开边界元法的波浪中船舶回转运动预报方法,步骤1:进行静水力计算;步骤2:通过时域泰勒展开边界元法计算船舶初始状态下的叠模速度势、扰动速度势及其空间一阶、二阶导数;步骤3:求得带漂角船舶所受的二阶波浪漂移力和力矩;步骤4:求得新时刻带漂角船舶所受的二阶波浪漂移力和力矩,并且对耐波性问题进行Nt步求解;步骤5:计算下一时刻的船舶运动信息;步骤6:重新计算叠模速度势和扰动速度势;步骤7:计算出下一时刻的船舶运动信息。本发明方法使用泰勒展开边界元法进行船舶耐波性计算,有效提高了全浪向下带漂角船舶二阶波浪漂移力和力矩的计算精度,然后使用双时间尺度模型进行波浪中船舶回转运动计算。

    一种船舶横摇阻尼粘流模拟流域自动化网格划分方法

    公开(公告)号:CN109902427A

    公开(公告)日:2019-06-18

    申请号:CN201910185333.9

    申请日:2019-03-12

    Abstract: 本发明属于船舶横摇阻尼虚拟试验自动化领域,具体涉及一种船舶横摇阻尼粘流模拟流域自动化网格划分方法。包括确定给定船型的各种参数;确定计算域,根据盒状加密准则确定盒子尺寸以及加密次数;制定表面细化等级;确定边界层网格第一层厚度;基于最小网格尺寸制定网格质量标准;确定网格细化、贴合以及边界层添加的标准,制定船体网格划分方案;预设参数完成,船体网格自动化划分;检查网格质量,得到可进行横摇阻尼数值模拟的网格。本发明采用OpenFOAM自带的三维网格划分工具snappyHexMesh,提出了一种通用的网格自动划分方法和字典文件参数的配置准则,从而控制网格数量及尺寸,并保证边界层的添加率,实现了船舶横摇阻尼试验网格的自动化划分,应用前景广阔。

    船舶大幅横摇运动的三维数值模拟方法

    公开(公告)号:CN109325309A

    公开(公告)日:2019-02-12

    申请号:CN201811236527.9

    申请日:2018-10-23

    Inventor: 陈纪康 段文洋

    Abstract: 本发明提供的是一种船舶大幅横摇运动的三维数值模拟方法,包括:读取网格文件,进行船舶静水力计算;计算泰勒展开边界元方法所需的边界积分方程所涉及的影响系数矩阵;叠模速度势及其空间一、二阶导数和Mj项求解;时域格林函数及其空间法向导数求解;计算横摇阻尼系数;不规则波分解,线性叠加成入射波时历;泰勒展开边界元法直接时域扰动波浪力计算;入射波浪力与静水回复力计算;大幅运动预报方程建模,采用四阶龙格库塔方法步进求解运动方程,进行船舶在顶浪或者斜浪中非线性运动评估;进行不规则波中船舶大幅运动数值模拟和特征统计。利用本发明的方法能够预报集装箱船迎浪规则波中大幅运动及不规则波中船舶大幅运动数值模拟和特征统计。

    预报恶劣海况下低速肥大型船舶波浪增阻的三维数值方法

    公开(公告)号:CN109472065B

    公开(公告)日:2023-02-14

    申请号:CN201811237014.X

    申请日:2018-10-23

    Inventor: 陈纪康 段文洋

    Abstract: 本发明提供的是一种预报恶劣海况下低速肥大型船舶波浪增阻的三维数值方法。读取网格文件,进行船舶静水力计算;计算边界积分方程所涉及的影响系数矩阵;叠模速度势及其空间一、二阶导数和Mj项求解;时域格林函数及其空间法向导数求解;横摇阻尼系数计算;积分格式自由面条件时域步进自由面离散网格中心点处的速度势;泰勒展开边界元法直接时域扰动波浪力计算;入射波浪力与静水回复力计算;建模,求解运动方程;波浪增阻计算;依据运动响应RAO和增阻RAO,进行不规则波中大幅运动和波浪增阻谱分析计算。利用本发明的方法能够预报集装箱船迎浪规则波中大幅运动RAO,波浪增阻RAO,以及不规则波中船舶大幅运动和波浪增阻谱分析结果。

    一种船舶横摇阻尼粘流模拟流域自动化网格划分方法

    公开(公告)号:CN109902427B

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN201910185333.9

    申请日:2019-03-12

    Abstract: 本发明属于船舶横摇阻尼虚拟试验自动化领域,具体涉及一种船舶横摇阻尼粘流模拟流域自动化网格划分方法。包括确定给定船型的各种参数;确定计算域,根据盒状加密准则确定盒子尺寸以及加密次数;制定表面细化等级;确定边界层网格第一层厚度;基于最小网格尺寸制定网格质量标准;确定网格细化、贴合以及边界层添加的标准,制定船体网格划分方案;预设参数完成,船体网格自动化划分;检查网格质量,得到可进行横摇阻尼数值模拟的网格。本发明采用OpenFOAM自带的三维网格划分工具snappyHexMesh,提出了一种通用的网格自动划分方法和字典文件参数的配置准则,从而控制网格数量及尺寸,并保证边界层的添加率,实现了船舶横摇阻尼试验网格的自动化划分,应用前景广阔。

    考虑池壁效应的船舶波浪增阻的三维数值方法

    公开(公告)号:CN109376427B

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN201811236877.5

    申请日:2018-10-23

    Inventor: 陈纪康 段文洋

    Abstract: 本发明提供的是一种考虑池壁效应的船舶波浪增阻的三维数值方法,包括:读取网格文件,进行船舶静水力计算;计算泰勒展开边界元方法所需的边界积分方程所涉及的影响系数矩阵;叠模速度势及其空间一、二阶导数和Mj项求解;计算池壁镜像源产生的影响系数矩阵;积分格式自由面条件时域步进自由面离散网格中心点处的速度势;泰勒展开边界元法直接时域扰动波浪力计算;船舶大幅运动预报方程建模,求解运动方程;船舶波浪增阻计算;依据船舶运动响应RAO和增阻RAO,进行不规则波中船舶大幅运动和波浪增阻谱分析计算。利用本发明的方法能够预报计及池壁效应的船舶运动RAO,波浪增阻RAO,以及不规则波中船舶运动和波浪增阻谱分析结果。

    基于泰勒展开边界元方法的船舶运动预报方法

    公开(公告)号:CN109446634B

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN201811236520.7

    申请日:2018-10-23

    Inventor: 陈纪康 段文洋

    Abstract: 本发明提供的是基于泰勒展开边界元方法的船舶运动预报方法。读取网格文件,进行静水力计算;计算泰勒展开边界元方法所需的边界积分方程的影响系数矩阵;叠模速度势及其空间一、二阶导数和Mj项求解;时域格林函数及其空间法向导数求解;辐射速度势瞬时项及其空间一、二阶导数求解;辐射速度势记忆项及其空间一、二阶导数求解;附加质量,兴波阻尼,辐射波浪力脉冲响应函数求解;全浪向下入射速度势脉冲响应函数求解;绕射速度势及其空间一、二阶导数,绕射波浪力脉冲响应函数求解;全浪向船舶运动求解;各级海况下船舶运动谱分析计算。本发明能够预报三大主力船型的水动力系数,波浪载荷,全浪向船舶六自由度运动,各级海况下船舶运动谱分析。

    预报多浮体结构物波漂载荷的三维频域数值方法

    公开(公告)号:CN109344531B

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN201811236514.1

    申请日:2018-10-23

    Inventor: 陈纪康 段文洋

    Abstract: 本发明提供的是一种预报多浮体结构物波漂载荷的三维频域数值方法。读取网格文件,利用网格信息进行船舶静水力计算;计算简单格林函数的影响系数矩阵;计算复杂频域格林函数的影响系数矩阵;应用泰勒展开边界元方法求解各单位辐射速度势和绕射速度势及其空间导数;多浮体结构的各单体水动力系数求解;多浮体运动方程求解;多浮体结构的整体、各单体的波浪力和波漂载荷求解;依据浮体运动响应RAO,进行不规则波中浮体运动谱分析计算。利用本发明的方法能够预报能够精确预报多浮体结构各单体的水动力系数,运动RAO,波浪力,六自由度方向的波漂载荷以及浮体运动谱分析结果。

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