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      船舶水動力集成設計系統設計與實現解決方案


        來源: 互聯網 時間:2018-08-08 編輯:思楊
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      SHIDS ( SHIP HYDRODYNAMICS INTEGRATED DESIGN SYSTEM是中國船舶科學研究中心開發的船舶水動力性能集成設計系統。以大方形系數低速船(以大型、超大型油 輪為主)和中等方形系數中高速船(以大中型集裝箱船為主)為研究對象,以船型和性能數據庫為依托,對航行性能進行預報、評估和優化計算,由快速性、耐波性和操縱性綜合觀點確定滿足用戶要求的最合適的船型尺度和形狀細節,從而能快速地設計出綜合性能優良的船型。

      如何將SHIDS系統集成于ANSYS Workbench半臺中,充分利用Workbench平臺易用、數據交換方便、擴展性強等特點,使SHIDS系統更加實用是設計實現的關鍵問題。

      1. SHIDS系統框架及模塊

      整個系統包含概念設計模塊,船型生成、靜水小阻力預報、白航因了子預報、操縱性預報、耐波性預報6個計算模塊,線性預覽、結果圖形查石、文檔查看、報表生成、項目管理等輔助功能模塊及- .個 CFD計t算接口。

       

       

        2. ANSYS Workbench框架及二次開發方法

      Workbench框架提供了一“個 集成環境,允許用戶同時運行多個應用程序,并且能實現工程數據和參數在各應用程序間的共享。Workbench框架本身并不包含任何工程應用程序。

      框架支持用戶化開發,用戶可以將白己或第三方的獨立的應用程序整合到Workbench中,且與Workbench的版本無關。

       

       

      解決方案

      Workbench用戶開發工具允許用戶針對某一產品或流程要求而建立起一套獨特的工作流程或控制。SDK是Workbench架構下集成其它外部程序的主要接1,腳本和XML提供了

       在Workbench環境卜創建流程控制( Workbench仿真向導)的主要工具。

      主界面:

      Workbench界面中的菜單、工具欄都是以XML的形式組織的。窗11設計的方法是首先將
        視圖按照需要分割成不同的部分,然后在分割的視圖區域中加載不同的內容,比如3D圖形控件、樹形結構、網頁、文本文件等。
       

        線型生成及預覽:

       線型生成模塊提供了幾種系列船型的生成算法,模塊的輸出結果為SHIDS定義的船體型值表。將船體型值表,按照group_id node_id x y的格式重新組織成ANSYS Workbench的DM模塊所能接受的CoordinateFile,利用DM的3DCurve造型功能就可將船體線型圖繪出。

        水動力性能預報:

       系統中水動力性能的預報依賴于-一組C++編寫的動態鏈接庫。用戶輸入計算程序所需的參數后,首先將參數保存到臨時文件中,然后通過相應的計算程序計算并返回結果,最終對結果進行圖形化顯示。圖2為水動力性能計算程序的調用過程。圖3為耐波性預報的結果示意圖(包括垂蕩、縱搖、橫搖、阻力增加)

       

      CFD計算接1:

      系統采用Gambit作為船體CFD分析的前處理器,利用Gambit腳本文件實現i計算域網格劃分、邊界設置等的自動化。利用Fluent進行CFD計算。圖4為Gambit計算域網格自動劃分后的網格示意圖。圖5為Fluent計t算后的幾種CFD結果。

       

       

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      關鍵詞:船舶 水動力 集成    瀏覽量:19260

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