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[发明专利]一种液货船舶波浪载荷试验的分段弹性模型-CN202310874215.5在审
发明人： 焦甲龙;陈振威;罗思婷 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2023-07-17 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B63B71/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种液货船舶波浪载荷试验的分段弹性模型，包括船体模块、液舱模块以及龙骨梁模块；船体模块包括分段船壳；各分段船壳组合而成的几何外形与实船一致；液舱模块包括液舱模型，液舱模型设置在分段船壳内；龙骨梁模块，为位于分段船壳中纵剖面内的一个平面框架结构，包括上纵梁、下纵梁以及垂直纵梁；上纵梁设置在液舱模型的上方，下纵梁固设在各分段船壳底面的中心；垂直纵梁设于上纵梁和下纵梁的两端，用于连接上纵梁和下纵梁。本发明的组合型框架式龙骨梁，既能保证船体结构的刚度分布规律特性，又能为液舱安装提供空间位置，解决了常规的龙骨梁方案无法适用于含液舱船舶波浪载荷试验的问题。
一种货船波浪载荷试验分段弹性模型

[发明专利]一种基于OpenFOAM的多层流体晃荡的模拟方法-CN202210194940.3有效
发明人：李晓晨;曹伟楠;焦甲龙;李晓明;卢洪超;陈超核 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2022-03-01 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于OpenFOAM的多层流体晃荡的模拟方法，包括以下步骤：S1、建立三维液舱模型，对液舱进行网格划分，并设置液舱各面的几何边界条件；S2、对液舱中多相流的流体域进行设置，定义各相流体的初始位置；S3、构建用于模拟液舱晃荡的动网格模型，设置液舱六自由度运动属性；S4、对液舱晃荡的各项计算控制参数与模型属性参数进行设定；S5、计算程序运行求解并导出用于后处理的计算数据。本发明方法实现了多层流体的模拟及多液面的同时捕捉，实现了多层流体晃荡的模拟。
一种基于 openfoam 多层流体晃荡模拟方法

[发明专利]一种基于SPH的双向波浪中船舶耐波性预报方法-CN202110787457.1有效
发明人： 焦甲龙;丁绱 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2021-07-13 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06F30/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于SPH的双向波浪中船舶耐波性预报方法，包括以下步骤：S1、确定船模和数值水池的尺度；S2、建立数值水池模型；S3、建立船体模型；S4、设置船体的初始状态；S5、设置船体的运动特性；S6、流体粒子填充、设置边界条件和造波模式；S7、程序运行求解、设置计算监测量及数据输出；S8、船舶耐波性分析评估。本发明方法利用数值水池中双向波浪的SPH数值模拟技术，从而模拟和预报复杂海洋环境中双向波浪作用下的船舶耐波性，克服了现有技术仅能够模拟单向波中的船舶耐波性的缺陷与不足。
一种基于 sph 双向波浪船舶耐波性预报方法

[发明专利]一种基于梁理论的柔性仿生机器鱼及其设计方法-CN202210677914.6有效
发明人： 焦甲龙;陈洪洪;李培杰;时浩南;陈振威 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2022-06-16 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： B63C11/52 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于梁理论的柔性仿生机器鱼及其设计方法，驱动器一端与胸体干刚性固定连接，胸体干两侧安装有胸鳍；龙骨梁模块包括主梁和配重块；主梁一端与驱动器的另一端连接，主梁的另一端与尾鳍连接，主梁沿长度方向均匀离散为若干个梁单元段，不同梁单元段的横截面尺寸不同；每个梁单元段的中心位置处固定安装有配重块；壳体模块包括外壳和密封胶条，外壳包括躯干外壳和龙骨梁外壳，躯干外壳用于包裹躯干模块，龙骨梁外壳用于包裹龙骨梁模块；躯干外壳与龙骨梁外壳之间设有间隙，龙骨梁外壳在相邻梁单元段之间设有间隙，间隙处粘贴有密封胶条。本发明仿生机器鱼能够更真实模拟鱼体的自然运动姿态从而提高推进效率。
一种基于理论柔性仿生机器及其设计方法

[发明专利]一种多节铰接式喷水型舭龙骨-CN202310679543.X在审
发明人： 焦甲龙;蓝俊杰 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： B63B3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种多节铰接式喷水型舭龙骨，包括舭部支架结构、舭龙骨主体结构以及喷水装置；舭部支架结构包括固定支座和主轴；固定支座固设在船体舭部的舭龙骨安装区域的两端并贴合在船体舭部外板上；主轴连接两端的固定支座；舭龙骨主体结构包括舭龙骨叶片和套筒，舭龙骨叶片根部固接套筒，若干舭龙骨叶片沿主轴的轴线方向，通过套筒活动套接在主轴上；舭龙骨叶片上开设贯穿通孔，喷水装置嵌入通孔内。本发明能够进一步提高船舶的耐波性和横摇稳定性。
一种铰接喷水龙骨

[发明专利]一种结构物六自由度运动的入水砰击试验装置-CN202210718741.8有效
发明人： 焦甲龙;李培杰;陈振威;陈洪洪;时浩南 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2022-06-23 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： B63B71/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种结构物六自由度运动的入水砰击试验装置，包括安装于主体桁架上的纵向运动装置、横向运动装置、垂向运动装置、水平面转动装置、全向转动装置。纵向运动装置包括纵向导轨、横梁、纵向移动平台、纵向驱动电机、纵向主动滚轮；横向运动装置包括横向导轨、横向移动平台、横向驱动电机、横向主动齿轮、横向齿条；垂向运动装置包括垂荡杆、内轴套、外轴套、垂向驱动电机、垂向主动齿轮、垂向齿条、齿条支撑臂；水平面转动装置包括水平转动电机、水平主动齿轮、水平从动齿轮、传动链条；全向转动装置包括悬臂杆、球形关节臼、球头关节杆、模型安装平台、液压伸缩杆。试验件能够按照任意指定的运动自由度及速度与流体发生砰击。
一种结构自由度运动入水砰击试验装置

[发明专利]一种液货船舶运动与液舱晃荡耦合的SPH模拟方法-CN202211463763.0在审
发明人： 焦甲龙;赵明明;丁绱;贾广言;陈超核 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种液货船舶运动与液舱晃荡耦合的SPH模拟方法，包括以下步骤：S1、搭建数值水池模型及边界设置；S2、建立船体模型和液舱舱壁模型，设置液舱舱壁在船体内部的位置；S3、合并导入的船体模型与液舱舱壁模型，生成含液舱舱壁的船舶模型；S4、设置船舶模型参数及运动状态；S5、液舱流体粒子填充与属性设置；S6、设置造波模式、消波阻尼及典型参数；S7、程序运行求解及计算结果输出。本发明通过建立液货船舶内置液舱的数值波浪水池的模拟技术，从而模拟波浪作用下的船舶运动与液舱晃荡的耦合响应，实现船舶运动引起液舱运动、舱内流体晃荡载荷影响船体运动的双向反馈。
一种货船运动晃荡耦合 sph 模拟方法

[发明专利]一种液货船舶旁靠作业时多浮体水动力的SPH模拟方法-CN202211487272.X在审
发明人： 焦甲龙;赵明明;丁绱;李晓晨;陈超核 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2022-11-25 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G06F30/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种液货船舶旁靠作业时多浮体水动力的SPH模拟方法，包括以下步骤：S1、建立数值水池的几何模型；S2、建立第一船体、第二船体、第一液舱以及第二液舱的模型，确定液舱在船体内部的位置，合并液舱和船体，将船体导入数值水池并调整在数值水池内部的位置；S3、设置第一船体和第二船体的初始状态及运动特性；S4、对第一液舱和第二液舱进行流体粒子填充；S5、设置边界条件和造波模式；S6、设置系泊锚链、消波阻尼及典型参数；S7、程序运行求解及计算结果输出。本发明方法通过建立液货船舶及内置液舱的多浮体水动力数值水池的模拟技术，从而模拟波浪作用下多浮体协同作业时两船运动与液舱晃荡的耦合效应。
一种货船舶旁靠作业时多浮体水动力 sph 模拟方法

[发明专利]一种船尾减阻减纵摇装置-CN202211563178.8在审
发明人：许国冬;蔡昊鹏;焦甲龙;周斌珍 -专利权人：华南理工大学;中国科学院声学研究所
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： B63B1/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种船尾减阻减纵摇装置，装置安装在船尾；装置包括摆动机构、支撑架、主翼和襟翼，支撑架的一端和对应骨架所在船尾位置的外表面固定连接，支撑架的另一端向船尾的外下方倾斜设置；主翼和支撑架的另一端固定连接，襟翼和主翼铰接，摆动机构的一端和船尾的外表面固定连接，摆动机构的另一端和襟翼固定连接，摆动机构和支撑架铰接。本发明将液压缸的伸缩运动转变为襟翼的转动运动，适应不同航速的减阻功能；船舶在波浪中运动时发生垂荡和纵摇运动，通过控制襟翼的运动可以提供抗摇力矩，可以减小船体摇荡运动幅值，同时将摇荡运动转换为推进力，减小船舶在波浪中的阻力。本发明结构简单，属于船舶设备技术领域。
一种船尾减阻减纵摇装置

[发明专利]一种航行器高速入水砰击与空化现象的流固耦合模拟方法-CN202211372795.X在审
发明人： 焦甲龙;陈振威;许国冬;容亮湾 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2022-11-01 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种航行器高速入水砰击与空化现象的流固耦合模拟方法，包括以下步骤：S1、在FEM求解器中建立航行器的结构模型，有限元网络划分，航行器结构各项属性定义；S2、在CFD求解器中建立数值水池模型，设置水池边界条件，选择物理模型，对水池流体域进行网格划分并设置网格变形方式；S3、设置CFD–FEM流固耦合的数据传递方法，设置联合模拟方法；S4、流固耦合程序运行求解及数据导出。本发明方法将航行器结构、空化气泡、水和空气流体的相互作用综合考虑，充分考虑各类流固耦合问题，能够更精确地模拟高速航行器入水过程中的运动和受力情况。
一种航行高速入水砰击现象耦合模拟方法

[发明专利]一种漂浮式海上风电系统-CN202211251074.3在审
发明人：许国冬;林慰;焦甲龙 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2022-10-13 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： B63B35/44 文献下载
摘要：本发明涉及一种漂浮式海上风电系统，包括多个风电组件，多个风电组件呈等腰三角形分布，风电组件包括漂浮基础和风机，风机安装在漂浮基础上，相邻的两个风电组件的漂浮基础通过连接件连接；位于等腰三角形顶角的风电组件的漂浮基础连接有系泊系统。本发明的风电系统建造成本低，在海洋环境稳定性高、发电效率高，属于海上发电设备技术领域。
一种漂浮海上系统

[发明专利]一种基于SPH的数值水池中方形波浪的模拟方法-CN202110569294.X有效
发明人： 焦甲龙;丁绱 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2021-05-25 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于SPH的数值水池中方形波浪的模拟方法，包括以下步骤：S1、建立数值水池模型，数值水池模型包括空间限制域、数值水池域、两块造波板、两块消波岸以及粒子填充域；S2、流体粒子填充与属性设置，对粒子填充域进行水粒子填充与生成，进行各项属性设置；S3、设置边界条件，设置数值水池域边界面的属性，设置造波板、消波岸以及粒子填充域的类型和生成模式；S4、设置双向造波模式，设置两块造波板的运动类型和目标方形波浪的属性；S5、程序运行求解及数据输出，采用软件程序进行数值模拟计算和结果输出。本发明采用基于SPH算法的开源软件DesignSPHysics进行流场的数值模拟，从而生成方形波浪。
一种基于 sph 数值水池方形波浪模拟方法

[发明专利]一种可调刚度U型龙骨梁、分段船模及其调整方法-CN202210819596.2在审
发明人： 焦甲龙;时浩南;李培杰;陈洪洪;陈振威 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2022-07-13 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： B63B71/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可调刚度U型龙骨梁、分段船模及其调整方法，包括底板模块、腹板模块、翼板模块、固定夹紧模块；底板模块包括主底板和底板边板；腹板模块包括腹板上底板、腹板下底板、主腹板和顶腹板；翼板模块包括翼板外竖板、翼板内竖板、主翼板、翼板边板；多组固定夹紧模块沿U型龙骨梁长度方向均匀布置，每组固定夹紧模块包括多个固定夹紧装置，每个固定夹紧装置包括顶丝、螺母、垫片。本发明提供的可调刚度U型龙骨梁，可以适用于不同刚度方案的船模波浪载荷试验。
一种可调刚度龙骨分段船模及其调整方法

[发明专利]一种液舱晃荡试验的三自由度平面运动控制平台-CN202210830357.7在审
发明人： 焦甲龙;陈振威;丁绱;赵明明 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2022-07-15 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G01M7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种液舱晃荡试验的三自由度平面运动控制平台，包括水平运动模块、垂向运动模块、转动模块；水平运动模块包括第一电机、水平运动台；第一电机的输出轴与水平运动台连接；垂向运动模块包括第二电机、丝杆、螺母升降块、垂向导轨、滑块、垂向运动台；转动模块包括第三电机、旋转平台、圆弧轨道；第三电机固定在垂向运动台上，第三电机的输出轴与旋转平台连接；旋转平台两侧分别设置有圆弧轨道；液舱模型安装在旋转平台上。本发明能够实现平面范围内的全部三自由度运动与控制，包括水平方向的线位移、垂直方向的线位移和平面内旋转方向的角位移。
一种晃荡试验自由度平面运动控制平台

[发明专利]一种冰区航行船舶流固耦合的CFD–FEM–DEM模拟方法-CN202210513084.3在审
发明人： 焦甲龙;容亮湾 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2022-05-12 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种冰区航行船舶流固耦合的CFD–FEM–DEM模拟方法，包括以下步骤：S1、在FEM求解器中建立船体结构模型；S2、在CFD求解器中建立数值水池模型；S3、在DEM求解器中建立浮冰结构模型；S4、设置CFD–FEM–DEM六向流固耦合的数据传递方法，使CFD、FEM、DEM三个求解器的任意两者之间都进行双向耦合并相互传递数据；S5、程序运行求解，运行三种求解器进行数值模拟计算，输出结果数据。本发明提出了考虑船舶与流体、船舶与浮冰、浮冰与流体相互作用的一体化的时域模拟方法，将船舶结构、浮冰结构、海洋流体的相互作用综合考虑，充分考虑各类流固耦合问题，能够更精确地模拟极地船舶在冰区中航行时的运动和受力情况。
一种航行船舶耦合 cfd fem dem 模拟方法

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