一种求解浮体模型时域运动的方法及系统技术方案

技术编号:43548761 阅读:21 留言:0更新日期:2024-12-03 12:30
本发明专利技术公开了一种求解浮体模型时域运动的方法及系统,涉及海洋工程模型试验技术领域;包括:获取浮体模型上选取点在空间固定坐标系下的位置数据,进而得到选取点在局部坐标系下的位置数据;根据浮体模型重心在选取点平面法线上的正向距离,获取重心在空间固定坐标系下的位置数据;基于重心在空间固定坐标系下的位置数据,获取浮体模型的三个线运动;利用空间固定坐标系与局部坐标系的转换矩阵,获取方向余弦;基于方向余弦,获取浮体模型的欧拉角,即浮体模型的三个角运动。本发明专利技术不仅大幅减少了测量工作量,还显著提升了操作的便捷性和实际应用中的可行性。且能够快速、精确地捕捉浮体在时域内的线性运动和角运动特征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋工程模型试验,具体涉及一种求解浮体模型时域运动的方法及系统


技术介绍

1、作为评估海洋结构物水动力性能的核心手段,水池模型试验在海洋工程研究领域占据着举足轻重的地位。鉴于此,全球多国,诸如荷兰、挪威、中国、美国及日本等,均投资建设了先进的海洋工程水池设施。在此类试验中,核心数据的采集聚焦于海洋平台及各类海洋结构物在复杂海洋环境下的载荷承受、运动状态及加速度变化等动力响应指标,这些数据的精准分析与科学处理构成了试验流程中不可或缺的一环。

2、浮体在遭遇风、浪、流等自然环境因素的作用时,会展现出六个自由度的运动特性,这些运动可细分为三类线运动和三类角运动。线运动具体包括纵荡(沿船长方向的前后位移)、横荡(垂直于船长方向的左右位移)及垂荡(垂直方向的上下位移);而角运动则有横摇(绕船只纵轴的旋转)、纵摇(绕船只横轴的旋转)及艏摇(绕船只垂直轴的旋转)。线运动的求解依赖于精确计算浮体重心在三维空间中的位移变化,而角运动则通过欧拉角的测定来表征浮体的旋转姿态。

3、因此,对浮体模型在六个自由度上的运动状态进行全面而精确的求本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种求解浮体模型时域运动的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种求解浮体模型时域运动的方法,其特征在于,获取浮体模型上选取点在空间固定坐标系下的位置数据方式为:

3.根据权利要求2所述一种求解浮体模型时域运动的方法,其特征在于,获取选取点在局部坐标系下的位置数据方式为:以浮体模型重心为局部坐标系的原点(ε0,η0,ζ0),得到点r1,r2,r3在局部坐标系下的位置(ε1,η1,ζ1),(ε2,η2,ζ2),(ε3,η3,ζ3),如下:

4.根据权利要求3所述一种求解浮体模型时域运动的方法,其特征在于,获取重心在空间固定坐标系下...

【技术特征摘要】

1.一种求解浮体模型时域运动的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种求解浮体模型时域运动的方法,其特征在于,获取浮体模型上选取点在空间固定坐标系下的位置数据方式为:

3.根据权利要求2所述一种求解浮体模型时域运动的方法,其特征在于,获取选取点在局部坐标系下的位置数据方式为:以浮体模型重心为局部坐标系的原点(ε0,η0,ζ0),得到点r1,r2,r3在局部坐标系下的位置(ε1,η1,ζ1),(ε2,η2,ζ2),(ε3,η3,ζ3),如下:

4.根据权利要求3所述一种求解浮体模型时域运动的方法,其特征在于,获取重心在空间固定坐标系下的位置数据方式为:根据点r1(x1,y1,z1),r2(x2,y2,z2),r3(x3,y3,z3)在空间固定坐标系下的坐标数据,得到向量v1、...

【专利技术属性】
技术研发人员:马刚蔡周杰张建华王宏伟陈海龙
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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