基于B樣條的三維船體水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算研究.pdf

1、隨著中國(guó)加入WTO以及經(jīng)濟(jì)體制改革的深入進(jìn)行,航運(yùn)事業(yè)必然會(huì)得到蓬勃發(fā)展,而面對(duì)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(dòng)力情況,尤其是船體通過橋墩、兩船相遇時(shí)的干擾水動(dòng)力變化趨勢(shì),這些對(duì)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(jì)算的基礎(chǔ)性工作,第2章采用人機(jī)交互的方式對(duì)船體型線與船體曲面進(jìn)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(diǎn)直接為后續(xù)水動(dòng)力的數(shù)值計(jì)算利用,這樣避免了傳統(tǒng)水動(dòng)力計(jì)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(gè)等圓球體在流場(chǎng)中的附加質(zhì)量作為例子,通過在物體表面布置強(qiáng)度以非均勻有理B樣條表達(dá)的源匯和著重對(duì)奇異積分的處理后完成了相應(yīng)的計(jì)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(diǎn)下數(shù)值解可取得十分良好的精度.第4章對(duì)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(jì)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(shì)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(duì)作斜航船體的操縱水動(dòng)力開展了數(shù)值計(jì)算研究工作,所得到的結(jié)果在小角度斜航時(shí)精度要好于作大角度斜航時(shí)的精度,這可能因?yàn)樗杉{的Kutta條件所導(dǎo)致的.第6和7章針對(duì)船體之間的干擾水動(dòng)力問題,分別從兩個(gè)層次上予以研究.第8章選擇日本MMG的操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型對(duì)船舶作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、Z型操縱試驗(yàn)的情況進(jìn)行了數(shù)值模擬,并著重考慮了航道水深對(duì)船舶操縱性能的影響問題,其目的主