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基于Rankine源法的船体艏部优化

徐力  陈作钢  
【摘要】:以势流兴波阻力理论Rankine源方法作为基础,以SHIPFLOW软件作为计算工具,利用CAD-CFD集成平台FRIENDSHIP-FRAMEWORK软件,研究船舶的最小兴波阻力船型优化设计。以wigley船型为对象,计算其在不同Fr条件下的兴波阻力,计算结果和实验数据吻合良好。在优化过程中,以兴波阻力系数为目标函数,排水量变化范围为约束条件,选取wigley船作为初始船型,在船体前端增加一个利用Feature建模技术参数化生成的球艏并调整艏部型线使得船体表面光顺,选取球鼻艏形状的各项参数作为基本设计变量,利用DOE方法对船艏进行优化,获得了兴波阻力较小的船型,验证了本方法进行船艏优化的有效性。利用该方法对3100TEU船型的船艏进行了优化,以排水量变化范围为约束条件,利用Delta Shift方法对球鼻艏进行变形,将变形的参数作为设计变量,以兴波阻力系数作为目标函数,利用DOE方法进行优化设计,结果显示在排水量限制范围内当球鼻艏向上向前伸展一定长度时可以降低兴波阻力。

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