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基于NURBS高阶面元法的船舶兴波阻力计算
| 论文题名： | 基于NURBS高阶面元法的船舶兴波阻力计算 |
| 关键词： | NURBS;Ranking源;面元法;浅水波;兴波阻力 |
| 摘要： | 采用计算流体动力学(CFD)技术实现在船舶设计阶段对船舶水动力性能的准确预报,是船舶水动力学学科中一个具有重大理论和实用意义的、富有挑战性的课题.近十年来,随着船舶CFD计算方法和计算能力的发展,数值预报精度不断提高,其对船舶优化设计的指导作用也日益突出,并有与船模试验并驾齐驱、取代部分船模试验的趋势.本文采用现代CFD方法数值预报船舶的兴波阻力,开发了基于非均匀有理B样条高阶面元法的船舶兴波阻力的计算程序,主要研究有限水深条件下定常直航船舶的兴波阻力和兴波波形.文中采用NURBS曲面造型技术对三维船体进行建模,在真实的船体湿表面和所选取的自由面上布置Rankine源,通过满足物面边界条件、线性自由面边界条件和其他边界条件求解未知源强的控制网格,得到计算区域内的速度势函数,进而计算船舶的兴波阻力和兴波波形.为了满足远前方无波的辐射条件,文中采用了Jensen等提出的"网格错位"方法.本文选取典型的Wigley船作为计算算例,数值计算单、双体船在深水和浅水两种条件下的兴波阻力和兴波波形,并将阻力与波形的计算结果与瑞典商业软件ShipFlow的计算结果进行对比分析,结果比较接近.有限水深的条件下,在临界速度附近可以观察到浅水船行波特有的孤独波现象.计算结果对比分析表明,本文采用的理论方法和数值处理方法是确实可行的. |
| 作者： | 马健 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 高高 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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