海上平台摇荡运动模型仿真与分析
2022-06-21王圣哲
科技创新与应用 2022年17期
关键词:船舶
王圣哲,李 利
(1.海军大连舰艇学院 学员二大队学员八队,辽宁 大连 116018;2.海军大连舰艇学院 信息系统系,辽宁 大连 116018)
自从人类通过集装箱进行海上运输以来,集装箱在茫茫大海中能否顺利前行,其耐波性和载重性能否经受住大海的考验,成了长久以来广泛开展的话题。为确保集装箱的耐波性与载重性达到优值,通常采取增大船体船长和型宽的方法。与此同时,船艏外飘和方形船尾等影响船舶稳性的情况也可能出现。为确保船体安全,如何准确得到海洋平台作业海况下的水动力性能值成了问题的关键。
数值水池作为一种高精度虚拟试验,极大便利了大型船舶集装箱在正式下水前的试验工作。过往研究显示,评估海洋平台作业海况下的水动力性能,常进行物理水池试验,但是物理层面的研究往往伴随着长周期、大花费且收效较低,与此同时设计周期较长,在效益与产出方面十分不理想。与之相比,数值水池中的虚拟试验可以有效解决这些问题[1]。本文将运用数值水池思想,通过CAE软件进行船体网格绘算,在对比试验后从而解算最优值,为之后的海上平台性能评估提供参考。
1 基本原理
1.1 海上平台运动虚拟试验的水动力基本原理
在作业海况虚拟试验水池计算海洋平台水动力问题,建立平动坐标系oxyz。xoy平面为静水面,z轴垂直向上,无限水深,默认180°浪向为迎浪状态。
本作业海况虚拟试验水池是基于三维势流理论开发的。相较于传统方法,三维势流理论能够减少对自由面的网格离散,提高计算效率。……
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