[发明专利]一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备

说明书

本发明公开了一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备，在船舶自航点数值模拟的计算过程中，可以提前获取到相对稳定的流场参数中的强制力大小，将获得的强制力大小与目标强制力进行比较，如果与目标强制力的大小关系不满足预设的大小关系，则根据预设的修正系数对船舶的螺旋桨进行第一次修正，将修正后获取的强制力大小与目标强制力比较，从而可以利用插值算法自动地获取到目标强制力所需要的螺旋桨转速，从而快速精确地选取到船舶的自航点，减少了数值模拟计算的计算量，且在获得较高计算精度情况下，不需要较多的计算资源，同时计算过程中还避免了过多的人工参与，提高计算效率。

技术领域

本发明实施例涉及计算机数值模拟技术，尤其涉及一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备。

背景技术

现有的船舶数值模拟计算选取自航点的方式是：当流场达到稳定一段时间后，停止计算，导出强制力FD值，在该稳定区域求出FD值的平均值然后通过经验改变船舶螺旋桨转速R,以使得FD值能够向目标FD值靠近，在新的螺旋桨转速R1下继续计算一段时间，又当流场稳定(流场参数收敛)后，停止计算，导出强制力FD值，在该稳定区域求出FD的平均值通过这两次停止计算后，根据给流场赋值的螺旋桨转速初始R0，R1，以及该船舶的目标强制力FD0，根据一定的算法，推导出目标强制力FD0理论上对应的螺旋桨目标转速，并在该目标转速下对船舶进行数值模拟，获得船舶的流场参数。

然而，上述现有技术的方法，在获得目标转速以及对应的流场参数过程中，需要人为的对流场模拟计算过程进行中断，计算效率较低，而且需要等流场稳定一段时间后，才能获得计算所需的FD的平均值，模拟计算的工作量大，导致为了获得较高的计算精度，需要较多的计算资源。

发明内容

本发明提供一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备，以解决现有的船舶自航点数值模拟方法过程中需要过多人工中断计算，计算效率低，耗费计算资源较大的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种船舶自航点数值模拟方法，包括：

在流场以螺旋桨的设定转速对船舶进行数值模拟计算；

当检测到所述流场参数满足预设的稳定状态条件时，获取所述设定转速对应的当前强制力；

判断所述当前强制力与预设的目标强制力FD0是否满足预设的大小关系；

若否，则根据所述设定转速获得新的设定转速，并重新进行数值模拟计算，直至所述当前强制力与预设的目标强制力满足预设的大小关系；

其中，第一个所述设定转速为R1；

根据所述设定转速获得新的设定转速，包括：

若R1对应的当前强制力FD1大于预设的目标强制力FD0，则根据R1获得第二个设定转速R2＝R1*α；

若R1对应的当前强制力FD1小于预设的目标强制力FD0，则根据R1获得第二个设定转速R2＝R1/α；

若Rn对应的当前强制力FDn与预设的目标强制力FD0不满足预设的大小关系，则第n+1个设定转速Rn+1根据Rn、Rn-1、FDn和FDn-1、目标强制力FD0进行插值得到；

其中，α为修正系数，0＜α＜1，n≥2。

第二方面，本发明实施例还提供了一种船舶自航点数值模拟装置，包括：

计算单元，用于在流场以螺旋桨的设定转速对船舶进行数值模拟计算；

检测单元，用于当检测到所述流场参数满足预设的稳定状态条件时，获取所述设定转速对应的当前强制力；

判断单元，用于判断所述当前强制力与预设的目标强制力FD0是否满足预设的大小关系；