基于数字孪生技术的船体结构设计研究

由于传统舰船设计方法中存在船体结构设计不合理、设计效率低、多任务协调性差、准确性验证不足、辅助决策功能不成熟等一系列问题，研究基于数字孪生技术的船体结构设计方案。根据船体设计物理信息，使用三维建模技术构建船体结构数字孪生体，采用第三代波浪数值模型求解海洋环境矢量场，模拟真实海洋环境，实现船舶虚拟呈现。通过刚体六自由度运动方程建立船体水动力模型，模拟船舶航行状态，根据模拟航行的测试结果不断迭代优化船体结构设计方案，最终实现船体结构设计优化。实验表明，该方法构建的船舶数字孪生体效果非常逼真，航行模拟状态很准确，相对误差很小，完全可以达到船体结构性能测试的要求。