南海风浪环境查询软件的设计与实现

通过建立南海海域的风浪基础数据库,开发可以查询、计算和显示南海海域任意位置风浪信息的应用程序,从而获得一套准确、便捷、海量的南海环境数据库查询系统,大幅度提升南海环境描述的准确性,为海洋装备设计及作战辅助决策提供技术基础和支撑。

海洋平台安全性评估集成软件的设计与实现

中国船舶科学研究中心对海洋平台安全性评估方法集成软件进行了开发。该集成系统前台是以Orient.CAE平台为基础,根据专业分析需要定制界面,后台集成专业人员研制的求解程序。包含基于中国近海海况下,海洋平台非线性波浪诱导载荷预报系统;高阶水动力快速预报计算程序;基于半潜式钻井平台结构的疲劳失效概率、强度和稳定性失效概率计算方法的平台结构安全载荷能力系数预报系统;典型半潜式钻井平台结构全寿期安全性评估系统。形成了自主知识产权的海洋平台结构安全评估软件。

海洋平台结构安全性评估方法集成技术

研究海洋钻井平台结构安全性评估程序集成技术,介绍集成系统的实现流程和功能模块。该系统是以Orient平台为基础开发的一套集成化仿真软件,实现包括前后处理的水动力性能预报和结构安全性分析过程。具有方便的使用界面、合理的输入输出接口、优良的计算结果实时显示和后处理功能,提供标准规范化的接口,使设计过程规范化和自动化,在设计阶段即可把握设计方案的综合性能,提高工作效率。

基于多策略免疫遗传算法的无人艇航向自适应控制

针对无人艇在真实水面环境下的航向跟踪控制问题,提出一种基于多策略融合改进免疫遗传算法(MSFI⁃GA)的无人艇航向自适应控制方法。首先,建立无人艇的二阶非线性运动模型和环境风浪流干扰模型。其次,提出一种基于多策略融合改进的免疫遗传算法,通过引入混沌初始化、向量角相似度及自适应差分接种等策略,改善基本算法收敛缓慢、易陷入局部最优的缺点;在此基础上,设计基于MSFIGA的无人艇航向自适应控制器及性能评价函数,以实现对无人艇控制参数的自适应优化。最后,通过对比仿真试验和在线仿真试验验证该方法的优越性和实用性。

SAM软件前处理系统设计与实现

为解决海洋结构分析CAE软件对外依存度较高的问题,开发一款符合国内船舶与海洋工程行业发展要求的海洋结构分析通用软件——SAM软件。以SAM软件前处理系统为对象,介绍前处理系统中读写接口、核心数据结构、网格划分以及模型显示、人机交互等模块的设计思路,并给出船舶行业中的软件实现案例,表明SAM软件初步满足船舶行业对CAE软件的功能要求。

三维水弹性集成软件的设计与实现

为了满足三维水弹性软件商用化的应用要求,文章通过对已有三维水弹性程序的使用经验的分析,设计并实现了其前后处理功能模块,形成统一的商用化集成软件。并以某18万吨的散货船为例,利用该商用集成软件进行分析处理,用以进一步展示完成的集成软件的功能。最后给出了软件进一步发展的设想。

无人艇航行仿真关键技术研究

针对无人艇实船试验时间长、成本大、风险高等问题,开展了面向无人艇自主航行的仿真系统研发,解决了无人艇航行相关的复杂场景模拟、智能感知、运动仿真、环境效应建模等关键仿真技术难点,自主完成了无人艇动力学方程、运动学方程、风载荷模型、波浪漂移力模型、海流模型的设计与实现。通过湖上实船试验,证明该仿真系统具有较高的准确度和逼真度,可大幅提升无人艇自主航行等智能模块的开发效率,降低试验成本。

基于量子粒子群优化算法的无人艇航线规划

针对目前无人艇主流航线规划算法存在效率低、收敛速度慢或易陷入局部最优等问题,文章将具有较强全局搜索能力的量子粒子群优化(QPSO)算法用于求解无人艇最优航线规划并结合人工势场思想进行针对性改进应用,仿真实验结果表明,该方法寻优能力强、收敛速度快、稳定性好,可较好地适用于不同环境下无人艇航线规划。

船舶舱室噪声SEA计算的快速建模及其可视化

通过分析中国船舶科学研究中心开发的基于SEA的船舶舱室噪声计算方法的建模过程,提出了一种快速建模方法并重点讨论了其中的舱室自动关联算法,在画家算法的基础上实现了模型的快速消隐显示和云图显示功能。并通过实例,说明相关的前后处理算法能够很好地满足船舶舱室噪声计算需求,大大提高了建模的效率。

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。

船用黑匣子中主机和外部传感器数据通信的实现

本文介绍了串口通信的相关知识 ,并以MFC思路用类来实现串行通信和多线程编程 。

实现数值水池的关键技术初步分析

文章简要介绍了数值水池的技术内涵和特征;在此基础上,论述了数值水池与CFD的发展性和应用性差异,分别提出了CFD技术与数值水池发展的关键技术族,同时对实现数值水池的主要关键技术进行了分析和阐述;最后以船模阻力虚拟测量系统开发为例,介绍了其中的部分主要关键技术及其解决途径。该文的研究工作,可为数值水池研发提供重要的参考和支撑。

一种新的船体型线自动光顺方法(英文)

提出了一种新的在船舶设计阶段光顺船体型线的自动光顺方法。文献中有两类光顺方法:局部光顺法和整体光顺法,文中的光顺方法引入控制点的权值,从而建立了局部光顺法和整体光顺法的统一优化模型。为了提高型线光顺效果,该光顺方法使曲线的应变能和曲率的变化最小,并在优化过程中保证船体型线的几何特征不变。应用该方法光顺典型的船体横剖面曲线,表明可得到满意的光顺效果。

基于SPH流体仿真的船模阻力试验过程的虚拟展现

通过求解RANS方程计算船体周围粘性边界层,同时结合VOF方法处理自由表面,能够获得带自由表面的船体周围稳态粘性流场,但是难于比拟拖曳水池模型试验得到连续变化的流场,该文提出采用SPH流体仿真方法模拟船模阻力试验中自由表面及流场的生成与演化,并借助三维交互式图形显示技术实现试验过程的虚拟展现,最后以DTMB 5415船模试验加以例证。

基于标准中间文件的CAD-CFD接口开发与应用

船舶行业的虚拟试验系统需要在CAD软件中建模在CFD软件中分析计算,两者往往需要重复建模,或者需要花费大量精力进行数据转换和复用。为此,提出在CAD和CFD接口程序设计中建立标准中间文件的方法,两者可共用一套标准数据,实现快速建模。介绍设计的标准中间文件格式;并设计接口程序抽取、解析标准中间文件中的船体型值表数据,在UG中自动创建船体模型,根据计算域参数和网格信息数据在Gambit中自动建立计算域、划分网格,导出CFD软件Fluent支持的msh格式数据,最终完成流体分析,解决了手工工作的繁琐和不系统问题。

舰船综合水动力分析虚拟试验系统中试验结果的可视化关键技术研究

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,开发"舰船综合水动力虚拟水池试验技术系统",该系统的一个重要功能就是试验结果可视化。分别从虚拟试验模型可视化、标量结果可视化和矢量结果可视化等方面介绍系统中试验结果可视化所使用的关键技术及其算法。

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。

港口连续卸船机结构有限元分析中的模型旋转技术研究

针对某系列港口连续卸船机,结合MSC.Patran前后处理器和MSC.Acumen平台实现了该系列卸船机有限元分析的前处理,并将模型旋转方法应用于卸船机有限元分析中,借助该方法从基本模型旋转产生各种工况需要的计算模型,设定载荷和工况后进行批处理分析,避免了手工分析大量重复的前处理工作。

面向船舶总体性能预报APP研制的GJB 5000A应用方案

针对船舶总体性能预报APP软件在应用域、数学模型以及参数设置等环节的专业知识密集、逻辑复杂,导致需求不明确、难以有效监控等特点,参考GJB 5000A-2008《军用软件能力成熟度模型》的核心思想和内容,创新性提出了针对APP软件研发的应用方案,用于指导研制过程的精准化管控,从而为提升船舶总体性能预报APP软件质量和研制能力等提供参考。