一种船体及周围自由面的网格自动生成方法

船体湿表面及船体周围的自由面网格自动生成技术是采用Rankine源方法进行水动力分析的基础.文中使用累加弧长三次参数样条函数生成船体湿表面网格,使用无限插值的方法生成自由面网格,运用拉伸变换确定自由面网格外边界上的结点分布以控制自由面面元的疏密.使用该方法生成的网格进行了水动力分析,计算结果表明该方法准确灵活,可以满足使用Rankine源方法对船舶进行水动力分析的需要.     

一种船体三维湿表面网格自动生成方法

运用累加弦长的三次参数样条函数理论,提出了一种实现船体三维湿表面网格自动生成的方法。计算实践表明,该网格生成方法准确,高效、灵活,完全可以满足船舶三维水动力计算的需要,为船舶运动与波浪载荷三维计算方法在实船预报中的应用提供了前提基础。     

工程船船体湿表面网格NAPA软件自动生成技术

利用NAPA软件中二次开发工具宏语言,通过引入模糊数学中的钟型隶属度函数和二次函数,开发出对平浮和带纵倾状态的船体湿表面网格自动划分模块。该模块不但可以快速和准确地划分船体网格,还可以生成直接被HydroStar软件调用的输入文件,并且通过控制输出文件的格式可以生成符合其他水动力软件调用的船体湿表面网格格式。     

面向交界面网格的超网格算法研发及CFD应用

交界面网格是一种广泛应用于船舶CFD模拟的技术，其中网格间的插值算法是决定不同计算域之间流场信息传递精度的关键因素。论文面向船舶自航等复杂CFD模拟的应用需求，以开发交界面网格的高精度、守恒型插值算法为目的，开展超网格算法研究。介绍了超网格的概念和超网格算法的实现流程，包括贡献单元搜索与筛选、超网格生成、几种典型空间曲面交界面及其组合的处理及通量输运与重构方法。着重解决曲面交界面网格不共形的问题，以及圆柱形、圆锥形、圆台形及其组合体的超网格生成算法，并用典型分布函数测试和验证算法的精度和守恒性。对一艘散货船JBC船模开展了带与不带节能导管的自航CFD模拟和节能效果评估，与非守恒性插值算法模拟以及模型试验结果的对比表明，论文研究开发的超网格算法能有效提高自航模拟和节能效果评估的精度。     

船体舱段三维有限元模型参数化建模方法研究

提出三维船体舱段有限元参数化建模的设计方法,将船体舱段的有限元网格归类为纵向网格和横向网格,并分别提出相应的算法以实现这两种网格的自动生成.     

复杂形状海洋浮体水动力系数计算

网格划分是水动力计算的关键环节,文中针对复杂形状海洋浮体提出了一种湿表面网格划分方法.对于有复杂首尾结构的浮体,用型线重构的方式在首尾生成曲面构成所需要的截面线,将通用建模工具和NURBS曲线拟合相结合,生成相贯结构的相交线;然后,用分片法生成浮体湿表面及内自由面网格,并独立表达各自的速度势以处理不规则频率现象,进而进行水动力系数计算.计算结果表明,上述处理方式很适合复杂形状海洋浮体水动力系数的计算.     

非回转体艇型参数化构型及自动建模计算方法研究

非回转体艇型平台越来越成为未来水下平台技术发展的一个重要方向,艇型参数化构型与自动建模计算是船型优化设计过程中的关键环节。针对非回转体艇型复杂三维曲面构型与自动建模计算问题,本文分析非回转体艇型参数化构型与自动水动力计算流程与思路,基于不同剖面的船型特征参数,建立非回转体艇型数学方程参数化表达方法,完成计算水域建模、网格划分与计算参数等统一参数化设定,开发核心算法与高效自动建模计算程序,搭建艇型快速生成与自动建模计算的程序软件平台,并验证理论与算法程序的正确性。本文理论方法可用于非回转体艇型快速构型设计与性能优化。     

虚拟水池试验系统中船体曲面和网格自动生成技术

为推动CFD技术在船舶水动力学领域的更高层面的广泛应用,中国船舶科学研究中心开发了舰船综合水动力虚拟水池试验技术系统。该系统为了减轻传统CFD分析中的重复性工作,实现了船体复杂三维曲面和全域结构化网格的自动生成。本文对系统中三维曲面和网格自动生成技术进行详细讨论。     

船舶有限元网格自动生成技术研究

在进行船舶有限元分析时,先在CAD软件中进行船舶模型设计,然后再将该模型导入到CAE软件中进行有限元分析求解是一种非常实用的方法.但这一方法需要将CAD模型转换为CAE有限元网格模型,它包括网格的自动划分、网格修补和网格细化.本文根据船舶有限元分析的特点,介绍了网格自动划分的主要算法,提出了一种改进的铺设算法以实现船舶有限元网格的自动生成.并分别讨论了网格修补和网格细化自动实现的思路.     

一种基于APDL语言的船舶波浪压力自动加载方法

针对全船结构强度直接计算中,波浪加载较为麻烦的问题,提出了一种ANSYS环境下的波浪压力自动加载的方法。该方法将三维水动力程序计算的船体表面的波浪压力经过插值算法转换到有限元结构单元上,压力数据文件读入ANSYS实现了自动加载。最后,利用该自动加载方法对一艘穿浪双体船进行加载。结果表明,该方法将波浪载荷计算和结构强度分...     

基于改进Wagner方法的轴对称体入水“后时段”砰击载荷数值计算

文章基于三维边界元方法研究了三维轴对称体入水砰击载荷的数值算法。算法从三维力学模型出发,继承Wagner自由液面抬升理论,引入浸深因子Cw以确定自由液面抬升高度,将自由液面线性化处理,同时考虑网格运动,在自由液面附近对网格进行截断重构,以确保水下湿面积的精准。算法中使用考虑加权运动项的非线性伯努利方程计算得到入水结构的表面压力,进一步积分可得入水结构的总体受力;另外,算法中引入虚拟面元的概念,将砰击载荷计算时历延长至液面高于坠物制高点之后,扩大了传统入水载荷计算的时历范围,并且文中引用Alaoui半球入水试验,对算法的正确性及适用性进行了验证。     

一种适用波浪潮流计算的地形插值算法

提出了一种求解结构化和非结构化网格节点上地形高度值的插值算法。该算法采用全局搜索，局部插值的方法处理数据，可根据需要控制地形数据的光滑度；同时充分利用了原始数据中的边界线信息．避免了由于缺乏陆域地形数据而引起的水陆交界处插值结果的振荡；通过引入背景矩形网格间接地插值求解非结构网格节点上的高度值，有效地降低了非结构网格插值算法的时间复杂度，减小了计算量。     

基于电子海图的几种三维海底地形算法比较

连续的水深点对于海上运输及海上工程等各方面来说都至关重要,而在一些水域只有离散的水深数据不利于船舶航行及海上施工的安全。因此,以找出相对适用于已开发电子海图系统的海底地形生成算法为背景,应用克里金法、样条插值、二次曲面拟合算法,根据不同比例尺电子海图上的水深点,比较各算法生成三维海底地形的准确性和生成效率。通过实验表明克里金算法更适合海底地形的生成。     

船舶结构模态计算及三维湿表面网格自动生成方法

远洋船舶已经成为世界经济贸易商品物流的主要载体,船舶结构不仅要满足静强度和刚度的要求,由于船舶在航运过程中可能会受到不同的激振力,船体结构还需要满足振动条件下的结构特性,防止船体结构由于振动作用产生疲劳破坏,也需要防止船体的激振频率与固有频率的共振现象。本文结合有限元计算方法对船舶结构在激振力下的模态特性进行了力学仿真。在建立有限元模型时,采用一种三维湿表面网格自动生成方法,提高了模态仿真的精度。     

基于NX的船舶型线三维参数化建模系统构建

采用自定义特征建模方法,基于NX 11. 0平台开发完整的船舶型线三维参数化建模系统,系统包括型线自动快速生成和丰富的型线参数化编辑方式,型值表关联技术以及型线求交算法的使用,测试结果表明,系统功能齐全、操作便捷、高度参数化,可有效应用于船舶型线建模。     

基于CAD模型的船舶有限元建模方法

基于NX的三维CAD/CAE通用集成平台,提出一种基于CAD模型快速生成船舶结构有限元网格的方法,在CAD环境中将船舶中相交结构进行分割,建立相邻边的匹配关系,将CAD模型转换成多面体模型,在多面体模型中实现相交板架的缝合操作,最后生成有限元网格模型。以实际船舶模型为例进行测试,结果表明,该方法可以实现CAD模型与网格模型的自动关联,CAD曲面修改时网格模型可以自动更新,可有效提高网格的生成效率。     

图像三维插值算法研究

对三维图像插值算法进行研究,在最邻近法,双线性法和高次函数_hermitian法的基础上,提出了一种基于信号理论的恢复曲线插值法;并将该算法应用于DICOM医学图像的三维插值,通过三维可视化的方法对各算法插值结果进行比较,证实了该算法在改善体数据的三维可视化图像质量方面有较好的效果.     

考虑结构优先级的船舶有限元网格优化算法

针对船舶结构CAD/CAE一体化方案中利用三维几何模型进行有限元网格划分时出现大量过短的壳单元边问题,为优化网格质量,提高建模效率,提出一种有限元网格形态自动优化算法,根据单元节点所属结构连接型式和船舶结构类型,自动批量消除过短的壳单元边,在基于NX定制开发的船舶CAD/CAE模型转换软件中得到验证。     

PREPS系统——船舶结构有限元分析前处理系统

本文介绍了系统的功能、原理和模块构成。系统以人机对话、三维图象交互的方式,构造结构模型,自动生成有限元网格,且有子结构及其拼装功能,与大型结构分析程序SAP5和ADINA建有接口。     

海洋数值计算中非结构化网格自动剖分的改进算法

基于Delaunay三角化技术,提出了一种对任意平面区域三角形网格自动剖分的改进算法。该算法在网格质量判断方面,提出了一个新的几何参数,即过渡因子β,该参数结合了三角形形状因子和三角形外接圆无量纲半径,它不仅能够实现网格疏密区域的平稳过渡,而且能够保证三角形最大可能的接近正三角形;在向计算区域内加点方面,提出了列表排序法,该方法能够保证新增的网格点整体质量向好的趋势发展;最后利用迭代的Laplacian算法对生成的网格进行光滑处理。该改进算法具有区域适应性强、网格质量高、自动化程度高的优点。