游艇艇身造型優(yōu)化設計作為游艇總設計的重要部分,對游艇的各項性能以及經(jīng)濟實用性都有著十分重要的意義。游艇總阻力是游艇水動力性能的重要指標,因此,如果能夠?qū)崿F(xiàn)最小阻力的游艇造型,將會極大提升游艇的市場競爭力。論文針對游艇艇身,開展了流體力學仿真分析和以降低游艇總阻力為目標的游艇艇身造型優(yōu)化研究。本課題主要包含以下研究內(nèi)容:首先,建立游艇原始模型,對游艇模型進行清理后建立游艇流體力學有限元仿真模型,通過CFD軟件對游艇的不同工況進行仿真,并對游艇的流場特性進行分析。其次,建立了基于CFD的游艇造型優(yōu)化流程,確定優(yōu)化目標為總阻力。利用拉丁超立方抽樣對設計變量進行試驗設計,運用自由變形技術對游艇艇身進行自由變形,經(jīng)過幾何建模后建立游艇的有限元仿真模型,通過CFD仿真對總阻力進行采樣。利用皮爾遜相關系數(shù)對訓練數(shù)據(jù)進行分析,挖掘出設計變量與優(yōu)化目標之間的聯(lián)系。分別基于二次響應面模型和Stacking集成學習方法對訓練數(shù)據(jù)建立代理模型,利用網(wǎng)格搜索策略對Stacking模型進行優(yōu)化,采用平均絕對誤差和相對平均絕對誤差作為模型評價方法,比較二次響應面模型和Stacking模型分別在5折交叉試驗下和所有訓... 

【文章來源】：電子科技大學四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-2兩相流示意圖

第二章游艇流體力學仿真分析13圖2-4游艇三維模型簡化圖本文游艇三維模型的基本參數(shù)如表2-1所示。表2-1游艇模型參數(shù)名稱符號數(shù)值船長PPL15930mm型寬B5790mm片體間距b4050mm設計吃水d1000mm型深D2890mm水線寬WLB5600mm水線長L14230mm排水量27.907m3最大航速V25kn方形系數(shù)bC0.3472.3.2計算域的確定和網(wǎng)格劃分1）計算域的確定計算域為流體力學計算時參與積分計算的幾何區(qū)域，可以根據(jù)特性被劃分為外流計算域和內(nèi)流計算域。內(nèi)流計算域除了進出口外，通常為壁面邊界。外流場計算域一般是指對仿真對象的外部流場的進行計算，常由人為確定外部邊界，常見于航空航天領域，本文中的游艇仿真屬于外流場計算。

電子科技大學碩士學位論文14在數(shù)值計算過程中，計算域的大小關系到流體仿真結果的精確度，如果流體域過小，在模擬水池時，由于計算域在波浪前進的方向上沒有提供足夠的長度，當波浪到達邊界面后可能會被擋住然后出現(xiàn)回流的情況，從而對船舶的行駛產(chǎn)生影響，進而使數(shù)值計算的結果出現(xiàn)差錯。相反，若流體域過大，網(wǎng)格尺寸不變的情況下，劃分出來的網(wǎng)格數(shù)量會較多，對計算機性能要求更大。(a)(b)圖2-5游艇計算域。(a)計算域側視圖；(b)計算域俯視圖

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3613327