基于B樣條的三維船體水動力數(shù)值計算研究.pdf

1、隨著中國加入WTO以及經(jīng)濟體制改革的深入進行,航運事業(yè)必然會得到蓬勃發(fā)展,而面對航道中日益增多的船舶,人類迫切需要了解船體上所受到的水動力情況,尤其是船體通過橋墩、兩船相遇時的干擾水動力變化趨勢,這些對避免船舶碰撞等海難事故的發(fā)生具有重要意義.作為數(shù)值計算的基礎(chǔ)性工作,第2章采用人機交互的方式對船體型線與船體曲面進行幾何造型,并全部統(tǒng)一成非均勻有理B樣條形式,所生成的網(wǎng)格頂點直接為后續(xù)水動力的數(shù)值計算利用,這樣避免了傳統(tǒng)水動力計算程序中

2、的許多數(shù)據(jù)輸入和處理的過程.為了考查該文方法的可行性,第3章以圓球體繞流、圓柱繞流以及兩個等圓球體在流場中的附加質(zhì)量作為例子,通過在物體表面布置強度以非均勻有理B樣條表達(dá)的源匯和著重對奇異積分的處理后完成了相應(yīng)的計算,從與理論解的比較可以看出本方法的優(yōu)越:在數(shù)目很少的配置點下數(shù)值解可取得十分良好的精度.第4章對Wigley船型的線性興波阻力、不同弗氏數(shù)下的三維波形和等高線圖作了數(shù)值計算,也取得了令人滿意的結(jié)果.由于有升力的存在,第5章直

3、接從速度勢格林公式出發(fā),并采用了一種近似的Kutta條件,首次采用B樣條邊界元方法對作斜航船體的操縱水動力開展了數(shù)值計算研究工作,所得到的結(jié)果在小角度斜航時精度要好于作大角度斜航時的精度,這可能因為所采納的Kutta條件所導(dǎo)致的.第6和7章針對船體之間的干擾水動力問題,分別從兩個層次上予以研究.第8章選擇日本MMG的操縱運動數(shù)學(xué)模型對船舶作回轉(zhuǎn)運動、Z型操縱試驗的情況進行了數(shù)值模擬,并著重考慮了航道水深對船舶操縱性能的影響問題,其目的主