[發明專利]一種基于虛擬仿真平臺的船舶貨物配載穩性測試方法

有效

• 申請號: 202010031821.7
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111259489B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 王曉原;夏媛媛;姜雨函;朱慎超;張蘭;萬倩男;柴壘;王曼曼
• 申請（專利權）人: 智慧航海（青島）科技有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理有限公司 11613
• 代理人: 齊勝杰

本發明涉及一種基于虛擬仿真平臺的船舶貨物配載穩性測試方法，包括：獲取船舶的三維仿真模型；建立船舶的三維仿真模型所處的具有邊界條件的流場計算域；對具有邊界條件的流場計算域進行網格劃分處理；基于所述三維船舶仿真模型、網格劃分處理后的具有邊界條件的流場計算域、預先設定的海洋環境模型、預先設定的海洋環境數據庫、多個預先設定的船舶姿態、預先設定的船舶貨物裝載方案，對所述三維船舶仿真模型進行虛擬航行仿真處理，獲取多個三維船舶仿真模型的復原力矩；獲取第一預設坐標系下的所述船舶的穩性曲線。

技術領域

本發明涉及虛擬仿真測試領域，尤其涉及一種基于虛擬仿真平臺的船舶貨物配載穩性測試方法。

背景技術

隨著科技的發展，貨運船在航運市場中不可替代，每年全球大部分的運輸都是靠各類船舶來完成，如此蓬勃發展的海上交通事業為船舶海上安全提出了更高要求。不合理的裝載方案會對船舶的穩性造成極大的影響，如果船舶操作人員及其他工作人員對船舶穩性變化規律了解不夠，則極有可能會發生事故。

目前對船舶穩性的計算采用模型實驗直接研究船模在波浪中的穩性，能夠客觀的反映船舶在波浪中的運動響應，實驗不用借助復雜的理論，但對操作者和周圍的環境要求高，在拖曳試驗中必須保證船舶的運動不受拖曳裝置的干擾，此外模型加工的精確程度、波浪、波長等都會對船舶穩性的測試產生影響。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種基于虛擬仿真平臺的船舶貨物配載穩性測試方法。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明提供一種基于虛擬仿真平臺的船舶貨物配載穩性測試方法，包括步驟：

A1、基于預先設定的船舶型值數據信息和船舶三維建模軟件，獲取船舶的三維仿真模型；

所述型值數據信息包括：型值表和二維型線圖；所述型值表包括：船舶的空間坐標數據和船舶水線數據；

A2、基于所述型值表和預先設定的邊界條件，建立所述船舶的三維仿真模型所處的具有邊界條件的流場計算域；

A3、對所述具有邊界條件的流場計算域進行網格劃分處理，獲取網格劃分處理后的具有邊界條件的流場計算域；

所述網格劃分處理后的具有邊界的流場計算域具有由背景網格和前景網格嵌套的重疊網格；

所述背景網格為所述具有邊界條件的流場計算域中的網格；

所述前景網格為所述具有邊界條件的流場計算域中三維船舶仿真模型外圍的計算域中的網格；

A4、基于所述三維船舶仿真模型、網格劃分處理后的具有邊界條件的流場計算域、預先設定的海洋環境模型、預先設定的海洋環境數據庫、多個預先設定的船舶姿態、預先設定的船舶貨物裝載方案，對所述三維船舶仿真模型進行虛擬航行仿真處理，獲取在預先設定的船舶貨物裝載方式的情況下，與所述多個預先設定的船舶姿態分別相應的多個三維船舶仿真模型的復原力矩；

所述海洋環境數據庫中包括多個海洋環境風浪流數據；

所述預先設定的海洋環境模型用于根據海洋環境數據庫中的海洋環境風浪流數據對海洋環境進行仿真，獲取仿真的海洋環境；

A5、基于在預先設定的船舶貨物裝載方式的情況下，與所述多個預先設定的船舶姿態分別相應的多個三維船舶仿真模型的復原力矩和多個預先設定的船舶姿態，獲取第一預設坐標系下的所述船舶的穩性曲線。

優選的，所述方法還包括：

A6、基于所述船舶的穩性曲線和預先設定的第二穩性曲線進行對比，并根據對比結果度所述船舶的貨物裝載方式進行調整；

所述第二穩性曲線為船舶空載情況下的穩性曲線。