改进遗传算法在船舶自由浮态计算中的应用

为了更快、更准确地计算船舶自由浮态问题,对原有计算方法进行改进。根据船舶自由漂浮的平衡条件,将自由浮态计算归结为多目标约束优化问题,并引入一种改进遗传算法对该优化问题进行求解。实例计算表明,使用该方法,迭代次数明显少于基本遗传算法,船舶自由浮态计算时间大幅下降,计算结果准确可靠。研究结果对于迅速掌握船舶状态,可靠保障船舶生命力具有重要意义。

针对全船结构直接计算的浮态计算方法研究

在全船结构直接计算中,各船级社均要求计算船体的平衡浮态.目前方法需要创建船体外板的几何模型与全船质量模型,增大了结构直接计算的工作量.文中介绍了一种直接使用有限元模型进行浮态计算的方法,省去了创建几何模型与质量模型的工作.通过理论推导得到了一个船体浮态与合外力之间的近似方程,能够在全船有限元直接计算中计算船体平衡浮态的吃水、纵倾角与横倾角.同时在有限元计算软件PATRAN中使用PCL语言(PATRAN command language)编制了计算插件,实现了浮态计算的自动化.并计算了五条典型船型的静水、中拱、中垂工况的浮态.结果表明,本方法计算所得浮态满足规范要求.

基于CFD的斜航船舶浮态数值预报

目前涉及斜航船舶的数值模拟计算鲜有在模拟过程中考虑到船舶浮态的影响,然而浮态变化对水动力数值计算精度的影响是不容忽视的。基于此,文章以系列60船斜航运动(傅汝德数Fr=0.316,斜航角β=10°)为算例,采用重叠网格技术处理斜航船的大幅运动问题,通过耦合求解船舶六自由度运动方程和流体流动方程的方法,计算出了斜航船的升沉量、纵倾和横倾角度。结果显示,考虑浮态的数值预报结果与爱荷华大学的试验数据相比误差基本控制在10%以内,体现出该数值计算预报方法具有较强的工程实用性。

船体结构有限元分析中的浮态自动调整方法

在分析船舶线型特点的基础上,初步探讨船舶结构有限元分析中的浮态调整计算方法,并对相关参数取值范围进行了初步讨论。