案例分享 | 利用自由表面和動力學功能仿真分析巡航船的船姿

2021年3月10日 10:47
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仿真目的                                                 

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通過仿真船體的航行姿態來評價船體的穩定性。自由表面的計算采用VOF法，物體的運動利用動力學功能。通過船側有無鰭的兩種類型，用重量從重心位置移動時產生的橫向傾斜角的比較來評價船體航行穩定性。


仿真結果與實測的比較                       

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圖1

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圖2

圖1是重量向圖右移動時傾斜角的仿真結果與實驗的比 較。 圖中的基準位置是橫向傾斜角為0[deg] 的船體位置。 圖2是橫向傾斜角的仿真與實驗結果的比較。 從結果可 以確認鰭對船體姿勢起到的穩定作用，而且仿真與實驗的 結果基本吻合。


由粒子再現水滴的飛濺                             

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通過流體體積率的輸送來捕捉自由表面的VOF 法，要表現水 面上飛濺的水滴是困難的。 本研究中，由波浪產生的水花以 質量粒子來再現。 圖中是從兩個方向觀察到的VOF 值為0.5 的界面與粒子飛濺的模樣，再現了VOF 法不能捕捉的水滴（粒 子）飛濺。

小結                                                            

利用 MSC Cradle仿真了小型船舶的航行姿勢，并對其航行穩定性做了考察。通過仿真確認了在船側設置鰭的效果，得到的橫向傾斜角與實測相吻合的結果。對于船體縱傾的穩定可以利用同樣的仿真方法。 （此 文由MSC Cradle技術部提供 ）



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