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渔网的动态仿真及可视化研究

系统仿真学报 2012年第1期24卷 44-48,80页

作者：高帅尹勇孙霄峰廉静静大连海事大学航海动态仿真与控制实验室大连116026

为提高渔船操作模拟器视景系统的可视化效果,提出并实现了一种基于物理模型的三次B样条插值曲线绘制渔网和手纲的方法;考虑到可视化系统的实时性,通过简化网具系统的几何模型,构造三次B样条插值曲面实现了基于物理模型的B样条插值曲面... 详细信息

为提高渔船操作模拟器视景系统的可视化效果,提出并实现了一种基于物理模型的三次B样条插值曲线绘制渔网和手纲的方法;考虑到可视化系统的实时性,通过简化网具系统的几何模型,构造三次B样条插值曲面实现了基于物理模型的B样条插值曲面的渔网可视化;根据视点距渔网的远近分别调用B样条插值曲线和B样条插值曲面方法进行渔网建模,从而既提高了系统的实时性,又保证了绘制渔网的逼真度。

关键词：渔船操作模拟器网具系统数学模型 B样条曲面柔性物体可视化

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可调螺距螺旋桨船舶的操纵运动数学模型

大连海事大学学报 2007年第4期33卷 73-76页

作者：孙霄峰尹勇张秀凤大连海事大学航海学院辽宁大连116026

为利用模拟器对可调螺距螺旋桨(CPP)船舶操纵运动进行仿真,应用船舶操纵性分离建模理论,基于荷兰船模试验水池B系列螺旋桨的敞水试验结果,利用Akima插值获得了不同类型的CPP在不同螺距比时的四象限推力系数和扭矩系数,求得CPP的推力和扭... 详细信息

为利用模拟器对可调螺距螺旋桨(CPP)船舶操纵运动进行仿真,应用船舶操纵性分离建模理论,基于荷兰船模试验水池B系列螺旋桨的敞水试验结果,利用Akima插值获得了不同类型的CPP在不同螺距比时的四象限推力系数和扭矩系数,求得CPP的推力和扭矩,建立了CPP船舶的平面运动数学模型.模型充分考虑了风、流对船舶操纵的影响,并可适用于CPP船舶常速域和低速域的操纵运动仿真.仿真结果与实船试验结果吻合较好,能够满足大型船舶操纵模拟器对船舶运动数学模型仿真精度的要求.

关键词：船舶操纵性操纵模拟器船舶运动数学模型可调螺距螺旋桨 Akima插值

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基于CGAL的船舶浮态计算

系统仿真学报 2016年第9期28卷 1957-1963,1969页

作者：王智洲孙霄峰尹勇刘春雷大连海事大学航海动态仿真和控制交通部重点实验室大连116026

为提高船舶浮态计算精度,提出一种基于CGAL(Computational Geometry Algorithms Library)的船舶浮态计算方法。利用CGAL中的切片模块按肋位纵向切割船体型表面,得到每个肋位处横剖面型值数据;对横剖面型值数据进行简化和等距偏移,得到... 详细信息

为提高船舶浮态计算精度,提出一种基于CGAL(Computational Geometry Algorithms Library)的船舶浮态计算方法。利用CGAL中的切片模块按肋位纵向切割船体型表面,得到每个肋位处横剖面型值数据;对横剖面型值数据进行简化和等距偏移,得到各肋位处的外板数据;通过水线面和外板数据求交计算得到雅克比矩阵系数;通过牛顿迭代法求解船舶浮态方程组计算出船舶浮态。以散货船"SHANDONG REN HE"为例,对10个典型载况进行了实例计算,与装载手册给定值相比,浮态计算结果误差较小。结果表明:相比于传统方法,本文所提出方法适用于船舶任意浮态,计算精度较高,实时性较好,具有一定的工程应用价值。

关键词：船舶工程船舶浮态牛顿迭代几何算法库

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基于加密型值表的船舶静水力特性精确计算

中国造船 2013年第4期54卷 163-176页

作者：刘春雷张秀凤孙霄峰尹勇大连海事大学航海动态仿真及控制交通部重点实验室大连116026

针对传统船舶静水力特性计算方法存在的不足,编写C++程序对加密型值表自动识别和读取,建立了船舶三维数据库。对实船正浮状态不同吃水时的各种静水力参数进行计算,与装载手册提供的数据进行对比和分析,说明了该方法的高精确性;运用坐标... 详细信息

针对传统船舶静水力特性计算方法存在的不足,编写C++程序对加密型值表自动识别和读取,建立了船舶三维数据库。对实船正浮状态不同吃水时的各种静水力参数进行计算,与装载手册提供的数据进行对比和分析,说明了该方法的高精确性;运用坐标系矩阵变换和Sutherland-Hodgman剪裁算法计算任意浮态下船舶排水体积和浮心,与装载手册中提供的纵倾数据相比较,验证了该计算方法的正确性与通用性。

关键词：加密型值表静水力特性计算 Sutherland Hodgrnan剪裁算法浮心

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非线性波浪中浮体运动的数值仿真

非线性波浪中浮体运动的数值仿真

基于STL模型的船舶静水剪力与弯矩计算方法"

第三十五届中国仿真大会

作者：徐志远孙霄峰钟一平大连海事大学航海学院

强非线性波浪是影响舰船和海上浮动平台等海洋结构物安全的重要因素。为研究非线性波浪中浮体的运动响应,本文基于DualSPHysics进行了波浪驱动下浮体运动的数值仿真。首先,采用推波板模型和坡式消波模型建立了二维数值波浪水池;其次,建... 详细信息

强非线性波浪是影响舰船和海上浮动平台等海洋结构物安全的重要因素。为研究非线性波浪中浮体的运动响应,本文基于DualSPHysics进行了波浪驱动下浮体运动的数值仿真。首先,采用推波板模型和坡式消波模型建立了二维数值波浪水池;其次,建立了浮体运动的三自由度运动方程,实现了浮体与波浪运动的耦合;最后,进行了非线性波浪中不同浮体运动的数值仿真。仿真结果表明:浮体的形状和密度对波浪与浮体相互作用影响较大,密度大的球形浮体更容易产生越浪现象。

关键词：数值水池 SPH 浮体运动流固耦合 DualSPHysics

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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交通运输工程学报 2017年第2期17卷 73-82页

作者：刘春雷尹勇孙霄峰张秀凤神和龙大连海事大学航海动态仿真与控制交通行业重点实验室辽宁大连116026

为了提高船舶强度计算精度,提出了一种基于STL模型的船舶静水剪力与弯矩计算方法。在计算总纵强度时,采用常规算法计算船舶浮态初值,然后采用迭代算法计算船舶吃水、横倾角与吃水差;按照船舶肋位切割船舶外壳得到每个肋位的横剖面,采用... 详细信息

为了提高船舶强度计算精度,提出了一种基于STL模型的船舶静水剪力与弯矩计算方法。在计算总纵强度时,采用常规算法计算船舶浮态初值,然后采用迭代算法计算船舶吃水、横倾角与吃水差;按照船舶肋位切割船舶外壳得到每个肋位的横剖面,采用格林公式计算每个剖面水下部分的面积,纵向积分得到浮力曲线;通过对船舶舱室STL模型的切割,离线建立每个舱室的质量分布表,用舱室实际质量分布代替梯形分布来计算船舶质量分布曲线;最后基于散货船"太行128"和"SPRING COSMOS",通过浮力与质量分布曲线计算了5种典型载况下的剪力与弯矩。计算结果表明:计算值与采用软件NAPA的设计值相比,剪力与弯矩的平均误差约为1%,最大误差为2.6%,计算误差较小,因此,船舶静水剪力与弯矩计算方法精度较高;采用浮态迭代算法只需计算出船舶任意浮态下的排水体积与浮心坐标,程序实现简单、稳定与可靠;静水剪力与弯矩计算方法适用于船舶任意浮态,通过直接切割船舶外壳计算船舶浮力曲线,弥补了常规方法只能计算船舶纵向强度的不足;通过建立舱室的质量分布表与采用舱室的实际质量分布代替传统的梯形分布,减少了计算量,提高了计算精度。

关键词：船舶工程静水剪力弯矩 STL模型自由浮态配载仪

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精细积分法在曳纲动态仿真中的应用研究

系统仿真学报 2015年第10期27卷 2272-2277 2284,2284页

作者：高帅尹勇孙霄峰神和龙大连海事大学航海学院大连116026

为实现拖网渔船曳纲的三维动态仿真,采用集中质量法建立曳纲的水动力数学模型,将曳纲在空间上离散为一系列质量点,这些点通过无质量弹簧相连,忽略曳纲的扭转、抖动等,根据牛顿第二定律建立曳纲运动控制方程,通过指数矩阵精细积分法对曳... 详细信息

为实现拖网渔船曳纲的三维动态仿真,采用集中质量法建立曳纲的水动力数学模型,将曳纲在空间上离散为一系列质量点,这些点通过无质量弹簧相连,忽略曳纲的扭转、抖动等,根据牛顿第二定律建立曳纲运动控制方程,通过指数矩阵精细积分法对曳纲的非线性动力学微分方程组进行求解,得到曳纲的位置和速度信息,从而进行曳纲动态可视化。该数值方法具有很高的精度和效率以及较大的适用范围,数值计算的结果与相关实验数据比较证明了该方法的有效性。

关键词：曳纲集中质量法非线性动力方程精细积分

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游艇模拟器中游艇运动模型研究

系统仿真学报 2016年第9期28卷 2085-2089页

作者：孙霄峰尹勇周宏宇张秀凤大连海事大学航海动态仿真和控制交通部重点实验室大连116026

游艇的运动数学模型是开发游艇模拟器的核心技术之一。根据分离建模思想,建立了游艇的平面运动数学模型。利用平面运动装置通过船模试验测得模型艇的水动力系数,分别计算作用于船体、螺旋桨和舵上的水动力和力矩,利用四阶龙格库塔法对... 详细信息

游艇的运动数学模型是开发游艇模拟器的核心技术之一。根据分离建模思想,建立了游艇的平面运动数学模型。利用平面运动装置通过船模试验测得模型艇的水动力系数,分别计算作用于船体、螺旋桨和舵上的水动力和力矩,利用四阶龙格库塔法对船舶运动方程进行求解得到船舶运动参数。利用Visual Studio 2010编写了游艇运动的仿真程序,并以三艘游艇为例,进行了游艇的操纵运动仿真。将仿真数据与船模试验数据进行了比对,结果表明所建立的游艇模型能够满足游艇模拟器的精度要求。

关键词：游艇船舶运动数学模型游艇模拟器航海仿真

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散货船配载仪中破舱稳性计算

大连理工大学学报 2018年第1期58卷 57-63页

作者：沈晔孙霄峰尹勇刘春雷大连海事大学航海动态仿真和控制交通运输行业重点实验室辽宁大连116026

为提高散货船配载仪中破舱稳性的计算精度,基于船舶三维设计数据进行破舱稳性计算.首先沿船长方向对船体的三维设计模型进行切片,得到船体的横剖面型值数据;然后通过等距偏移模拟船体外板厚度,得到船舶外板数据;最后分别利用最小功法和... 详细信息

为提高散货船配载仪中破舱稳性的计算精度,基于船舶三维设计数据进行破舱稳性计算.首先沿船长方向对船体的三维设计模型进行切片,得到船体的横剖面型值数据;然后通过等距偏移模拟船体外板厚度,得到船舶外板数据;最后分别利用最小功法和静平衡法计算破损船舶各个横倾角度的复原力臂.以38 300t散货船"RUI AN CHENG"为例,对3个典型载况进行了破舱稳性计算.计算结果表明:与NAPA计算值相比,静平衡法的计算结果具有较高精度,满足主流船级社的精度要求,而最小功法的计算结果则有较大误差.同时,静平衡法不仅适用于散货船配载仪的破舱稳性计算,对液货船、集装箱船等的配载仪的开发也具有一定参考价值.

关键词：船舶破舱稳性散货船配载仪 NAPA