[發明專利]一種基于多重心漂浮模型的不規則物體漂浮仿真方法

在審

• 申請號: 201910652021.4
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110472293A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 張菁;樸光宇;高翔;李根;蘇一北;張繼超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于多重心漂浮模型的不規則物體漂浮仿真方法，其特征在于：具體步驟如下：

(1)目標漂浮物總重心的確認；

(2)角塊物理重心及其重心權值的確認；

(3)多重心的矢量合成；

(4)阻力問題的確定。

2.根據權利要求1所述的一種基于多重心漂浮模型的不規則物體漂浮仿真方法，其特征在于：所述的目標漂浮物總重心的確認是在目標漂浮物所在空間中選取空間直角坐標系，選用數學積分方法，將不規則的目標漂浮物分成多個小塊，結合各個小塊的質量和坐標計算得到目標漂浮物的總重心。

3.根據權利要求1所述的一種基于多重心漂浮模型的不規則物體漂浮仿真方法，其特征在于：所述的角塊物理重心及其重心權值的確認是識別目標漂浮物上的角塊后，計算角塊的重心及其重心權值。

4.根據權利要求3所述的一種基于多重心漂浮模型的不規則物體漂浮仿真方法，其特征在于：所述的識別目標漂浮物上的角塊是將物體表面分為n個區域并在每個區域內均勻插點，計算出每個區域內插點與重心距離平均值，選擇平均值與其他區域平均值差最大的r個區域，并在每個區域中選出距離重心最遠的一個點，該點即為角塊的端點。

5.根據權利要求3所述的一種基于多重心漂浮模型的不規則物體漂浮仿真方法，其特征在于：所述的計算角塊的重心及其重心權值是將角塊近似看作質量均勻的半球體或者圓錐體，由公式可以計算出其重心，同時將重心距離底面的距離作為權值賦予該重心。

6.根據權利要求1所述的一種基于多重心漂浮模型的不規則物體漂浮仿真方法，其特征在于：所述的多重心的矢量合成是將致使漂浮物起伏運動的抬升力和使漂浮物搖擺翻滾的翻轉力矢量合成，選擇中心對稱點算法處理矢量合成。

7.根據權利要求6所述的一種基于多重心漂浮模型的不規則物體漂浮仿真方法，其特征在于：所述的中心對稱點算法的流程如下：

(1)得到角塊的重心；

(2)選定一個未被處理的角塊的重心，以目標漂浮物的總重心為中心對稱點，以固定角度搜尋對稱的角塊的重心；

(3)將系統搜尋到的角塊的重心標記為已處理的，并加入到等待處理的隊列中，進入下一步；

(4)判斷待處理隊列內重心數目是否小于2，判斷結果為真就進入第5步；

(5)選擇距離最近的兩重心，將兩重心以兩點的中心點合成為一個新重心并加入待處理隊列，并重復本步驟；

(6)如果待處理隊列為空，將本次選定的分重心所受的合力直接作用于總重心，否則連接選定重心與隊列內點，選取中心為環繞中心，合成兩力并作用于環繞中心；

(7)結束。

8.根據權利要求1所述的一種基于多重心漂浮模型的不規則物體漂浮仿真方法，其特征在于：所述的阻力問題的確定是引入海水的摩擦力用以平衡使目標漂浮物產生過度搖擺的海浪力和分壓力。