[發明專利]一種基于船舶試驗的螺旋槳模型構建方法

在審

• 申請號: 202010584173.8
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111914348A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 王曉原;夏媛媛;姜雨函;朱慎超;王曼曼;趙新越;張金磊
• 申請（專利權）人: 智慧航海（青島）智能系統工程有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

本發明涉及船舶水動力性能試驗技術領域，尤其涉及一種基于船舶試驗的螺旋槳模型構建方法。在船舶水動力仿真試驗系統中構建螺旋槳模型，包括以下步驟：S1、獲取螺旋槳槳葉切面各控制點在槳葉坐標系O₂X₂Y₂Z₂下的二維型值點，并將二維型值點進行三維轉換得到全局坐標系下的三維型值點；S2、將全局坐標系下的三維型值點和預先設置的螺旋槳參數信息輸入船舶水動力性能試驗系統中；S3、基于全局坐標系下的三維型值點和預先設置的螺旋槳參數信息，利用三維工具創建得到螺旋槳模型。解決了現有螺旋槳建模花費時間長、修改繁瑣的技術問題。

技術領域

本發明涉及船舶水動力性能試驗技術領域，尤其涉及一種基于船舶試驗的螺旋槳模型構建方法。

背景技術

在對智能船舶的研究開發中，不僅僅需要對船體進行虛擬仿真的運動分析，對于船舶的部分構件，例如螺旋槳、舵等對船舶運動影響較大的機械設備構件的水動力性能也需要進行其性能研究。螺旋槳作為船舶最常用的推進裝置，其幾何形狀復雜且有流體分流、漩渦等現象，這使得流場中的流動結構很復雜，而對于螺旋槳的水動力性能的分析是船舶試驗中必不可少的手段。對于螺旋槳性能的分析是以螺旋槳模型為基礎的，因此在進行螺旋槳的性能分析時模型的創建是試驗分析的重要部分。

目前，螺旋槳建模采用的方法大都是以螺旋槳圖譜為基礎，采用建模軟件進行模型的創建。傳統的建模方法需要采用單獨的建模軟件，在軟件中根據模型給定的參數進行建模，曲面建模方法是非常復雜的建模方式，建模的軟件需要具有強大的繪圖功能，才可以完成各種類型螺旋槳的設計建模。由于螺旋槳模型創建不僅周期長，而且螺旋槳類型多種多樣，不同的船舶的螺旋槳需要不斷建模，花費時間較長，中間修改工作繁瑣，對于分析船舶試驗有很大的局限性。

基于以上問題，提出一種基于船舶試驗的螺旋槳模型構建方法。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于現有技術的上述缺點、不足，本發明提供一種基于船舶試驗的螺旋槳模型構建方法，其解決了螺旋槳建模花費時間長、修改繁瑣的技術問題。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

本發明實施例提供一種基于船舶試驗的螺旋槳模型構建方法，用于在船舶水動力仿真試驗系統中構建螺旋槳模型，包括以下步驟：

S1、獲取螺旋槳槳葉切面各控制點在槳葉坐標系下的二維型值點，并將二維型值點進行三維轉換得到全局坐標系下的三維型值點；

S2、將全局坐標系下的三維型值點和預先設置的螺旋槳參數信息輸入船舶水動力性能試驗系統中；

S3、在船舶水動力性能試驗系統中，基于全局坐標系下的三維型值點和預先設置的螺旋槳參數信息，利用三維工具創建得到螺旋槳模型。

本發明實施例提出的基于船舶試驗的螺旋槳模型構建方法，通過坐標轉換原理，批量化的生成螺旋槳的三維空間坐標，根據格式要求排列成數據點，然后將數據點導入生成螺旋槳模型。采用這樣的螺旋槳模型生成方法，生成的模型具有高精度的曲線和曲面，大大避免了三維軟件手工操作的繁瑣性，提高了工作效率；另外在試驗分析過程中由于試驗需求需要對螺旋槳模型的幾何形狀進行改變時，可直接在系統中修改對應的二維型值點，然后生成三維型值點和螺旋槳模型，操作簡便快捷。

可選地，步驟S3之后，還包括：將得到的螺旋槳模型保存在船舶水動力性能試驗系統中，改變二維型值點和/或螺旋槳參數信息生成不同的螺旋槳模型。

可選地，步驟S3中，將全局坐標系下的三維型值點按照船舶結構要求排列成數據點，然后將數據點導入船舶水動力性能試驗系統中的模型創建功能區，并結合預先設置的螺旋槳參數信息對模型進行參數標定，利用三維工具生成螺旋槳模型。