上海船舶运输科学研究所有限公司杜云龙获国家专利权
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龙图腾网获悉上海船舶运输科学研究所有限公司申请的专利一种中高速船型推进性能评估与优化的方法和系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119323123B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411383419.X,技术领域涉及:G06F30/20;该发明授权一种中高速船型推进性能评估与优化的方法和系统是由杜云龙;陈伟民;司南;张青山;任海奎;陈昆鹏;常杏设计研发完成,并于2024-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种中高速船型推进性能评估与优化的方法和系统在说明书摘要公布了:本发明提供了一种中高速船型推进性能评估与优化的方法和系统,通过逐步进行流场初始化及迭代求解,通过多个步骤逐级递进,为多级运动问题提供合适的初始化流场,逐渐放开各级运动,使船桨耦合流场逐渐稳定并趋向最终真实流场,保证流场、船身受力及运动的平稳过渡,提升数值计算模型鲁棒性及收敛效率;通过建立自航计算中螺旋桨多转速调节方法、计算收敛判别标准、计算结果提取与船舶自航性能预报方法;通过构建优化的方法驱动的中高速船型变换、自航性能评估流程与优化设计流程方法,解决过程中需要人工交互而无法实现全流程自动化问题,提高最优化理论在中高速船型优化设计中应用效果。
本发明授权一种中高速船型推进性能评估与优化的方法和系统在权利要求书中公布了:1.一种中高速船型推进性能评估与优化的方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1:建立中高速船型自航性能数值计算域:获取样本船型三维几何模型文件,提取自动化船型特征参数;基于所述自动化船型特征参数和航态参数构建坐标系组;所述坐标系组包括全局坐标系、船体运动坐标系、螺旋桨旋转坐标系;基于所述坐标系组、自动化船型特征参数建立中高速船型自航性能数值计算域: 步骤2:建立中高速船型船舶自航性能数值计算流程集成方法; 步骤2.1:通过对步骤1中中高速船型自航性能数值计算域进行条件配置建立中高速船型自航性能CFD数值计算模型:条件配置内容包括:选取雷诺平均的粘流计算方法作为模型求解基本方法,选取SSTK-w湍流模型和标准壁面函数处理船桨耦合流场模拟,选取VOF方法计算船舶自由液面,采用交替使用运动参考坐标系和滑移网格的方法模拟螺旋桨旋转转动,选取重叠网格方法计算船身纵倾与升沉自由度运动; 步骤2.2:建立步骤2.1所述中高速船型自航性能CFD数值计算模型的自动控制方法:1设定数值求解收敛控制过程并划分计算流程:所述计算流程包括流场初始化阶段、船体流场初步计算阶段、船桨耦合流场数值计算阶段、船体运动叠加螺旋桨转动流场计算阶段、精细化数值模拟阶段以及船舶自航点计算及船舶自航性能分析阶段;2依次制定船体流场初步计算阶段、船桨耦合流场数值计算阶段、船体运动叠加螺旋桨转动流场计算阶段和精细化数值模拟阶段的求解控制方法和收敛判别方法; 步骤2.3:计算螺旋桨收到功率:结合步骤2.1所述中高速船型自航性能CFD数值计算模型和步骤2.2建立的模型计算过程的自动控制方法建立中高速船型船舶自航性能数值计算模型,输入步骤1获得到的所述样本船型三维几何模型文件、完成中高速船型自航点获取及船舶自航性能特征参数计算分析,输出螺旋桨收到功率作为船舶自航性能特征量; 步骤3:建立中高速船型自航性能优化方法: 步骤3.1:基于船体变形约束条件构建船型变形后的三维几何模型文件,将其作为样本船型三维几何模型文件输入到步骤2计算船舶螺旋桨收到功率PD,实现变型船型的自航性能数值计算; 步骤3.2:采用遗传算法优化步骤3.1得到船舶螺旋桨收到功率PD,以尾部变型参数为自变量,以计算得到的船舶螺旋桨收到功率为目标函数,以船型优化设计目标PD值要求作为船舶自航性能优化目标即遗传算法预设的中止条件;自动输出优化后的船舶螺旋桨收到功率PD。
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