[发明专利]预报多浮体结构物波漂载荷的三维频域数值方法

权利要求书

1.一种预报多浮体结构物波漂载荷的三维频域数值方法，其特征是：

步骤1，读取网格文件，利用网格信息进行船舶静水力计算；

所述读取网格文件包括读取多浮体结构物中各浮体的网格文件、自动提取船舶水线信息，所述船舶水线信息包括首尾驻点空间坐标和水线拟合曲线函数；所述利用网格信息进行船舶静水力计算具体包括：区分船体湿表面网格和内部自由面网格，基于船体离散网格，计算船舶静水力参数，检查静水力参数数值结果与物理浮体参数的误差，所述静水力参数包括排水体积、浮心、漂心、惯性矩和湿表面积；

步骤2，计算简单格林函数的影响系数矩阵；

将浮体湿表面离散为若干四边形或三角形单元，在每一单元上，取单元节点坐标均值为中心，在面元中点对偶极强度作泰勒展开并保留一阶导数项，对源强作泰勒展开只保留一阶导数项；引入场点的切向一阶导数来封闭方程组，构成了关于偶极强度、偶强的一阶导数为未知数，源强为已知变量的线性代数方程组；

步骤3，计算复杂频域格林函数的影响系数矩阵；

计算复杂频域格林函数的影响系数矩阵过程中，利用扩展边界积分域方法消除不规则频率现象，即在浮体内部自由面离散网格；

各离散面元中心点处满足法向不可穿透条件:

因此边界积分方程扩展为：

格林函数G是满足线性自由面条件的频域复杂格林函数，即

其中：r_pq表示源点q(ξ,η,ζ)与场点p(x,y,z)间的距离；r′_pq′表示场点与源点关于水面的镜像点q′(ξ,η,-ζ)间的距离；H表示场点与源点间的水平距离，J₀为第一类贝塞尔函数；n表示物面法向，其正方向指向流域外部；

步骤4，应用泰勒展开边界元方法求解各单位辐射速度势和绕射速度势及其空间导数；

步骤5，多浮体结构的各单体水动力系数求解；

步骤6，多浮体运动方程求解；

步骤7，多浮体结构的整体、各单体的波浪力和波漂载荷求解；

步骤8，依据浮体运动响应RAO，进行不规则波中浮体运动谱分析计算。