[发明专利]一种水弹性分析中动态处理水线的方法

权利要求书

1.一种水弹性分析中动态处理水线的方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：读取网格节点坐标和单元组合信息；

第二步：读取水线信息；

第三步：计算水线函数WL；

第四步：计算所有节点与水线的位置关系；

第五步：判断并删除所有不包含水线下节点的单元；

第六步：筛选出所有包含两个节点位于水线以下的单元；

第七步：计算水线和第六步中筛选出的单元两侧边线的交点，并对单元进行赋值重构；

第八步：筛选出所有包含一个节点位于水线以下的单元；

第九步：计算水线和第八步中筛选出的单元两侧边线的交点，并对单元进行赋值重构；

第十步：通过坐标变换调整浮态，使最终水线保持水平；

第十一步：显示结果。

2.如权利要求1所述的一种水弹性分析中动态处理水线的方法，其特征在于：网格由多个单元组合构成，划分网格时各单元为四边形结构，水线为面状结构；各节点的投影点位于水线内，各节点与投影点的X轴坐标及Y轴坐标相同。

3.如权利要求1所述的一种水弹性分析中动态处理水线的方法，其特征在于：第一步中，通过创建二维数组读取网格节点坐标和单元组合信息，所述单元组合信息为按照面元法建立的单元组合后的位置关系；

第二步中，读取的水线信息指用于计算水线的必要信息，包括艏吃水t_F、艉吃水t_A、垂线间长L_BP、正浮水动力网格高度t_H、重心坐标O(x,y,z)和横倾角α。

4.如权利要求1所述的一种水弹性分析中动态处理水线的方法，其特征在于：第三步中，利用第二步读取的水线信息，计算水线参数WL的算法如下：

其中，

C＝t_H-t_F；

式中：

X为水线在X轴方向的坐标；

Y为水线在Y轴方向的坐标；

Z为水线在Z轴方向的坐标；

t_F为艏吃水；

t_A为艉吃水；

L_BP为垂线间长；

t_H为正浮水动力网格高度；

α为横倾角。

5.如权利要求2所述的一种水弹性分析中动态处理水线的方法，其特征在于：第四步中，计算节点与水线的位置关系，即计算各节点与其投影点的Z轴坐标偏差；

第五步中，判断单元中所有节点在水线上的依据为：单元中各节点的Z轴坐标均大于或等于其投影点的Z轴坐标。

6.如权利要求2所述的一种水弹性分析中动态处理水线的方法，其特征在于：第六步中，判断单元中有两个节点在水线下的依据为：单元中有两个节点的Z轴坐标小于其投影点的Z轴坐标，且其余节点的Z轴坐标大于其投影点的Z轴坐标；

或单元中有一个节点的Z轴坐标等于其投影点的Z轴坐标，另一个节点的Z轴坐标小于其投影点的Z轴坐标，且其余节点的Z轴坐标大于其投影点的Z轴坐标。

7.如权利要求6所述的一种水弹性分析中动态处理水线的方法，其特征在于：第七步中，对第六步中筛选出的单元进行赋值重构的方法为：若单元中有两个节点在水线下且水线未穿过节点时，水线与单元两侧边分别有一个交点，将左侧交点坐标赋值给位于水线上方左侧的节点，将右侧交点坐标赋值给位于水线上方右侧的节点；

若单元中有一个节点在水线以下且水线穿过另一个节点时，水线与单元也有两个交点，将水线与单元侧边的交点坐标赋值给位于水线上方，且与该交点同侧的节点；将另一个位于水线上方的节点坐标调整为沿单元顺时针方向距离最近，且也位于水线上方的节点坐标。

8.如权利要求2所述的一种水弹性分析中动态处理水线的方法，其特征在于：第八步中，判断单元中有一个节点在水线下的依据为：单元中仅有一个节点的Z轴坐标小于其投影点的Z轴坐标，且其余节点的Z轴坐标大于其投影点的Z轴坐标。