[发明专利]基于波浪中船体湿表面网格的船舶水动力预测方法及系统

权利要求书

1.基于波浪中船体湿表面网格的船舶水动力预测方法，其特征是，包括：

读取船舶的型值点；

根据各水线上的型值点，反算水线的三次B样条表达式；

基于水线的三次B样条表达式，计算船体外形的广义截面曲线；

确定波浪的类型及波面的表达式，根据波浪的类型及波面的表达式，寻找广义截面曲线与瞬时波面的交点，进而获得波浪中船体湿表面网格；

基于波浪中船体湿表面网格，预测波浪中船舶所受到的水动力；

由于船体的型值表上0水线按基线给出，而基线并非船体的边界，因此在反算各截面曲线时，除首尾轮廓线外，还要给其它的各截面曲线人为增加一个零点；

给其它的各截面曲线人为增加一个零点，采用如下标记方法，对船舶首尾轮廓线上的点：

i＝0,1,…,U-1；J＝0,M

其中表示由水线直接获得的、用来反算船舶首尾轮廓线的离散点列；表示修正后的，用来反算船舶首尾轮廓线的离散点列；U为水线的条数，M为船长方向的网格数；

对其他截面曲线上的点：

i＝1,2,…U；J＝1,2,…,M-1

其中表示增加人为零点后的，用来反算第J条截面曲线的离散点列；表示由水线获得的初始点列；x_0,J,x_1,J,x_2,J分别为点的x坐标，y_1,J,y_2,J分别为点的y坐标；

获得后，将参数对应相等的点沿垂向再次进行三次B样条反算，将得到的曲线命名为广义截面曲线；

使用无因次的累计弦长参数化方法，而后使用不指定两端导矢的B样条反算计算广义截面曲线，包括以下步骤：

(1)的参数化；选择下标J相同的一组点，记其坐标为(x_i,j,y_i,j,z_i,j),i的取值范围为i＝0,1,…,S；J的取值范围为J＝0,1,…,M；其中，

将下标J相同的一组点进行参数化；令

其中d′_J是无量纲化后的截面弦长，L为船长，B为船宽，T为吃水深度；

第J条广义截面曲线上的第i个点对应的参数值表示为

相应地，构造节点矢量

u′_0,J＝…＝u′_3,J＝0，u′_S+1,J＝…＝u′_S+4,J＝1，

其中，u′_0,j,u′_1,j,…,u′_S+4,j表示第J条截面曲线三次B样条表达式所需的节点矢量的各个元素，表示第J条截面曲线上第i个数据点对应的参数值，按(3)式确定；

(2)按不指定导矢的反算方法，求解方程组(5)获得待求的第J条截面曲线的控制顶点其中，I＝0,1,…,S；

是定义在非均匀节点矢量上的三次B样条基函数；表示待求截面曲线上第i个数据点对应的参数值；

得到的控制顶点配合节点矢量便可得到第J条广义截面曲线的三次B样条表达式，记为：

其中，为第J条截面曲线的控制顶点，是定义在非均匀节点矢量上的三次B样条基函数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，读取船舶的型值点，首先接收输入的已知型值点，记为其中，i表示型值点处于的水线标号，以船舶基线为0，沿Z轴正向递增，Z轴正向竖直向上；j表示型值点在水线上的位置，以船尾部的第一个点为0，沿X轴正向递增，X轴正向指向船首。