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船舶入水與航行

應用概況

當船舶以(yǐ)一(yī / yì /yí)定角度從船塢入水,或者以(yǐ)一(yī / yì /yí)定姿态從大(dà)型艦艇入海,或者以(yǐ)恒定速度航行時(shí),需要(yào / yāo)考慮入水或航行條件對船舶穩定性的(de)影響,以(yǐ)及入水導緻的(de)浪湧對人(rén)員安全的(de)影響。船舶設計規範對穩定性有嚴格的(de)要(yào / yāo)求,卻無法考慮超基準事件或極端海況對船舶穩性的(de)影響,更無法預測船舶入水造成的(de)浪湧,是(shì)否危及岸上(shàng)人(rén)員的(de)人(rén)身安全。因此,可以(yǐ)借助 SimArk Particles 進行船舶入水及航行過程的(de)數值模拟,評估特定工況下的(de)船舶穩性,以(yǐ)及船舶與水流之(zhī)間的(de)相互作用。

針對船舶航行阻力、大(dà)傾角穩性、動穩性,以(yǐ)及浪湧安全評估的(de)需求,SimArk Particles 可以(yǐ)進行定量分析評估,考慮設計規範和(hé / huò)常規試驗手段無法涵蓋的(de)内容;對于(yú)船體的(de)破艙穩性和(hé / huò)完整穩性,SimArk Particles 也(yě)能夠給出(chū)相應的(de)定性評估結果,從而(ér)爲(wéi / wèi)船舶設計提供更爲(wéi / wèi)全面的(de)依據。

受海浪沖擊的(de)海工構築物

飛機水面起降

仿真方案

對于(yú)船舶大(dà)傾角入水的(de)工況,可以(yǐ)應用粒子(zǐ)方法,對船舶入水過程進行數值模拟。在(zài) SimArk Particles 中,利用光順粒子(zǐ)水動力( SPH )方法,對船舶和(hé / huò)水進行離散,并忽略船體變形對船舶運動姿态的(de)影響。

利用 SimArk Particles 特有的(de)一(yī / yì /yí)鍵生成粒子(zǐ)功能,用戶指定粒徑大(dà)小,在(zài)固體區域快速生成貼體粒子(zǐ),在(zài)流體區域快速生成均勻粒徑的(de)粒子(zǐ)群,共生成 550 萬個(gè)粒子(zǐ)。采用水在(zài)常溫下的(de)材料屬性,總計算時(shí)長爲(wéi / wèi) 3.5 秒;采用顯式時(shí)間步進方法,時(shí)間步長由 CFL 數決定;選取雙精度爲(wéi / wèi)浮點計算精度;采用 12 核 CPU 進行并行計算。

船舶入水

 

 

對于(yú)船舶以(yǐ)恒定速度航行的(de)工況,可通過粒子(zǐ)方法,在(zài) SimArk Particles 中,考慮船舶與水的(de)相互作用,忽略船舶局部變形對浪湧形态的(de)影響。

利用一(yī / yì /yí)鍵生成粒子(zǐ)功能,快速地(dì / de)在(zài)固體區域生成貼體粒子(zǐ),在(zài)流體區域生成均勻粒徑的(de)粒子(zǐ)群,共 500 萬個(gè)粒子(zǐ)。考慮水的(de)不(bù)可壓縮性,采用常溫下的(de)材料屬性;采用顯式時(shí)間步進方法,時(shí)間步長由 CFL 數決定;選取雙精度爲(wéi / wèi)浮點計算精度;采用 12 核 CPU 進行并行計算。

船隻航行

/ 其他(tā)行業應用