【技术实现步骤摘要】
一种水弹性分析中动态处理水线的方法
本专利技术涉及水弹性分析
,尤其是一种水弹性分析中动态处理水线的方法。
技术介绍
水动力分析是获得船舶或浮体在海洋中运动和结构响应的重要手段,因此对于大型船舶、超大型浮体以及一些横向尺度巨大的海洋浮式结构物,其三维水弹性响应是必须要考虑的热点技术问题。三维水弹性力学分析中通常假设各类浮体正浮于水面上,并依此建立相应的水动力网格来进行水动力数值分析。然而,由于实际装载的变化、重量分布、建造误差等因素会出现实际数值与设计不符的情况,浮体会产生一定的浮态歪斜;另外,根据装载手册分析航行船舶强度时,各装载工况的浮态也可能不一致,在评估全有效工作域时,部分船舶的艏艉纵倾和横摇会随浮态变化产生很大差异;而且在新船型设计时,各种浮态都需要进行安全评估。上述这些问题均影响着水动力分析的工作量,根据传统的分析方法,若设计者根据计算评估的工况逐一进行水动力网格的重建,则可能导致中间过程文件复杂化且增加计算量,若忽略浮态的影响认为浮体均为正浮,则不能得出正确的结论。由于航行船舶与超大型浮体 ...
【技术保护点】
1.一种水弹性分析中动态处理水线的方法,其特征在于:包括如下步骤:/n第一步:读取网格节点坐标和单元组合信息;/n第二步:读取水线信息;/n第三步:计算水线函数WL;/n第四步:计算所有节点与水线的位置关系;/n第五步:判断并删除所有不包含水线下节点的单元;/n第六步:筛选出所有包含两个节点位于水线以下的单元;/n第七步:计算水线和第六步中筛选出的单元两侧边线的交点,并对单元进行赋值重构;/n第八步:筛选出所有包含一个节点位于水线以下的单元;/n第九步:计算水线和第八步中筛选出的单元两侧边线的交点,并对单元进行赋值重构;/n第十步:通过坐标变换调整浮态,使最终水线保持水平; ...
【技术特征摘要】
1.一种水弹性分析中动态处理水线的方法,其特征在于:包括如下步骤:
第一步:读取网格节点坐标和单元组合信息;
第二步:读取水线信息;
第三步:计算水线函数WL;
第四步:计算所有节点与水线的位置关系;
第五步:判断并删除所有不包含水线下节点的单元;
第六步:筛选出所有包含两个节点位于水线以下的单元;
第七步:计算水线和第六步中筛选出的单元两侧边线的交点,并对单元进行赋值重构;
第八步:筛选出所有包含一个节点位于水线以下的单元;
第九步:计算水线和第八步中筛选出的单元两侧边线的交点,并对单元进行赋值重构;
第十步:通过坐标变换调整浮态,使最终水线保持水平;
第十一步:显示结果。
2.如权利要求1所述的一种水弹性分析中动态处理水线的方法,其特征在于:网格由多个单元组合构成,划分网格时各单元为四边形结构,水线为面状结构;各节点的投影点位于水线内,各节点与投影点的X轴坐标及Y轴坐标相同。
3.如权利要求1所述的一种水弹性分析中动态处理水线的方法,其特征在于:第一步中,通过创建二维数组读取网格节点坐标和单元组合信息,所述单元组合信息为按照面元法建立的单元组合后的位置关系;
第二步中,读取的水线信息指用于计算水线的必要信息,包括艏吃水tF、艉吃水tA、垂线间长LBP、正浮水动力网格高度tH、重心坐标O(x,y,z)和横倾角α。
4.如权利要求1所述的一种水弹性分析中动态处理水线的方法,其特征在于:第三步中,利用第二步读取的水线信息,计算水线参数WL的算法如下:
其中,
C=tH-tF;
式中:
X为水线在X轴方向的坐标;
Y为水线在Y轴方向的坐标;
Z为水线在Z轴方向的坐标;
tF为艏吃水;
tA为艉吃水;
LBP为垂线间长;
tH为正浮水动力网格高度;
α为横倾角。
5.如权利要求2所述的一种水弹性分析中动态处理水线的方法,其特征在于:第四步中,计算节点与水线的位置关系,即计算各节点与其投影点的Z轴坐标偏差;
第五步中,判断单元中所有节点在水线上的依据为:...
【专利技术属性】
技术研发人员:陆晔,倪歆韵,周叶,杨吉,程小明,吴波,刘小龙,张凯,丁军,叶永林,田超,
申请(专利权)人:中国船舶科学研究中心,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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