本文關鍵詞：高速排水型三體船興波阻力數(shù)值計算，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 三體船以其在性能方面的諸多優(yōu)勢,應用前景廣闊。近年來國內(nèi)外對于三體船的研究漸趨活躍,有關研究已經(jīng)取得較大進展。三體船設計及船型優(yōu)化的關鍵技術之一是對其阻力性能的準確預報,隨著船舶計算流體力學(CFD)和計算機技術的飛速發(fā)展,船舶阻力預報的精度日益提高。 本文采用了基于NURBS的高階Rankine源方法數(shù)值研究常規(guī)船舶的興波問題,并將其推廣到三體船的有關計算中。這是一種高精度的廣義邊界元法,該方法中船體、自由面及各待求物理量均表達為整塊或數(shù)塊n階連續(xù)曲面,比常規(guī)面元法具有更好的數(shù)值性態(tài)。計算中采用自由面奇點適當上置的域外奇點法,然后通過配置點移動的方式從數(shù)值上滿足輻射條件。 在高速船舶方尾流動的數(shù)值處理這一棘手問題上,采用了在方尾處施加流體從船體方尾下緣沿切向光滑分離的物理模型及有效的數(shù)值方尾條件,獲得了良好的效果。 文中首先簡述了非均勻有理B樣條(NURBS)構造曲線曲面的方法,并采用蒙面法實現(xiàn)了三維船體擬合。開發(fā)的計算程序考慮到將有關計算擴展到限制水域的需要,對于輸入的任意形狀水底或岸壁的離散幾何數(shù)據(jù),可以自動生成NURBS曲面并方便地加入相關計算。 文中以Wigley數(shù)學船型和NPL船型為對象,在深水、淺水條件下,數(shù)值計算了高速排水型單體船、雙體船的興波阻力和興波波形。在此基礎上,探討了三體船的興波阻力和興波波形的數(shù)值計算問題。與相關文獻中的實驗結(jié)果及數(shù)值計算結(jié)果相比,本文的數(shù)值結(jié)果令人滿意。
【關鍵詞】：三體船 興波阻力 NURBS 高階面元法 方尾
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：U661.311
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外有關研究現(xiàn)狀及動態(tài)10-13
• 1.2.1 NURBS船體曲面造型10-11
• 1.2.2 興波阻力數(shù)值計算方法的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新13-15
• 1.3.1 主要內(nèi)容13-14
• 1.3.2 本文創(chuàng)新及特色14-15
• 第2章 NURBS三維曲面與船體表達15-26
• 2.1 引言15-16
• 2.2 NURBS曲線曲面的原理與方法16-21
• 2.2.1 NURBS曲線曲面定義16-17
• 2.2.2 NURBS節(jié)點矢量的確定17-18
• 2.2.3 NURBS曲線曲面的快速計算18-20
• 2.2.4 NURBS曲面示例20-21
• 2.2.5 B樣條曲面的反算21
• 2.3 蒙面法擬合船體曲面21-25
• 2.3.1 蒙面法簡介21-23
• 2.3.2 船體擬合23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 興波阻力理論數(shù)學模型26-40
• 3.1 引言26
• 3.2 船舶興波阻力研究的意義26-27
• 3.3 定解條件27-29
• 3.4 興波阻力計算方法29-32
• 3.4.1 壓力積分法29-30
• 3.4.2 波形分析法30-32
• 3.5 升沉與縱傾計算32-33
• 3.6 Rankine源法33-35
• 3.6.1 Rankine源法基本方程33-34
• 3.6.2 自由面奇點上置34
• 3.6.3 輻射條件的滿足34-35
• 3.7 方尾流動數(shù)學模型35-37
• 3.8 淺水邊界條件37-39
• 3.8.1 淺水效應概述37-38
• 3.8.2 淺水邊界條件處理方法38-39
• 3.9 本章小結(jié)39-40
• 第4章 興波阻力與興波波形數(shù)值計算40-54
• 4.1 引言40
• 4.2 數(shù)值計算40-44
• 4.2.1 方程的離散40-43
• 4.2.2 方尾的處理43
• 4.2.3 方程系數(shù)計算43-44
• 4.3 具體算例44-52
• 4.3.1 Wigley單體船興波阻力計算44-50
• 4.3.2 Wigley雙體船興波阻力計算50-51
• 4.3.3 NPL單體船興波阻力計算51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第5章 三體船興波阻力計算54-67
• 5.1 引言54-55
• 5.2 三體船興波問題理論研究55-57
• 5.3 數(shù)值求解與結(jié)果57-66
• 5.3.1 簡單三體船57-62
• 5.3.2 高速方尾三體船62-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第6章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 本文總結(jié)67
• 6.2 研究展望67-69
• 參考文獻69-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和參加科研情況74

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