[發(fā)明專利]一種船體的基本物理量的計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711431179.6
• 申請(qǐng)日: 2017-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN108170940B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭嵩;呂文偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州蝸牛數(shù)字科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京德崇智捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 王金雙

1.一種船體的基本物理量的計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

制作與船體的渲染模型相匹配的簡(jiǎn)化模型；

切割簡(jiǎn)化模型；

在船體的本地空間內(nèi)設(shè)置多個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算水面的擬合平面；

使用擬合平面對(duì)船體進(jìn)行切割，獲取船體的水下的三角形；

基于水下的三角形，計(jì)算船體的受力值；

基于船體的受力值，計(jì)算船體的基本物理量；

所述船體的基本物理量，包括：船體的位置、旋轉(zhuǎn)角度、角速度和線速度；

所述基于水下的三角形，計(jì)算船體的受力值的步驟，進(jìn)一步包括步驟：

在擬合平面上取一點(diǎn)，與水下的每個(gè)三角形均構(gòu)成四面體，計(jì)算四面體的體積之和，作為船體排開水的體積；根據(jù)阿基米德原理，計(jì)算船體所受的浮力；

所述基于水下的三角形，計(jì)算船體的受力值的步驟，進(jìn)一步包括步驟：

采用格林公式，根據(jù)流體阻力公式：F_D＝1/2*ρ*v²*C_D*A，計(jì)算船體所受的阻力和阻力矩，其中，

F_D為阻力；ρ為水的密度；v為水與船的相對(duì)速度；A為速度方向的橫截面積；C_D為阻力系數(shù)，是一個(gè)常數(shù)；

所述計(jì)算船體的受力值的步驟，進(jìn)一步包括步驟：采用重力計(jì)算公式，計(jì)算船體所受的重力；

所述基于船體的受力值，計(jì)算船體的基本物理量的步驟是：

基于船體的受力值，采用牛頓第二定律，計(jì)算當(dāng)前船體的瞬時(shí)加速度；

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，計(jì)算當(dāng)前船體的位移；

根據(jù)剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律，計(jì)算當(dāng)前船體的角速度以及轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船體的基本物理量的計(jì)算方法，其特征在于，所述制作與船體的渲染模型相匹配的簡(jiǎn)化模型的步驟，還包括，將簡(jiǎn)化模型的基本物理量和船體的渲染模型的基本物理量保持一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船體的基本物理量的計(jì)算方法，其特征在于，所述切割簡(jiǎn)化模型的步驟為，分別使用與XZ和YZ面平行的面將船體切割成多份。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船體的基本物理量的計(jì)算方法，其特征在于，所述在船體的本地空間內(nèi)設(shè)置多個(gè)采樣點(diǎn)，根據(jù)采樣點(diǎn)處水面的高度，計(jì)算水面的擬合平面的步驟，進(jìn)一步包括以下步驟：

在船體的本地空間內(nèi)設(shè)置多個(gè)采樣點(diǎn)，獲取每個(gè)采樣點(diǎn)處水面高度值；基于采樣點(diǎn)處水面高度值，計(jì)算水面在簡(jiǎn)化模型上的擬合平面，其中，

所述擬合平面，是指簡(jiǎn)化模型上采樣點(diǎn)處水面高度值的加權(quán)平均值所確定的平面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船體的基本物理量的計(jì)算方法，其特征在于，所述使用擬合平面對(duì)船體進(jìn)行切割，獲取船體的水下的三角形的步驟，進(jìn)一步包括步驟：若水下的船體模型與擬合平面切割后的網(wǎng)格為四邊形面，則將四邊形面切割成兩個(gè)三角形。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船體的基本物理量的計(jì)算方法，其特征在于，還包括步驟：將求得的船體的基本物理量應(yīng)用到船體的渲染模型上，設(shè)置船體的狀態(tài)。