[发明专利]基于泰勒展开边界元方法的船舶运动预报方法

权利要求书

1.一种基于泰勒展开边界元方法的船舶运动预报方法，其特征是包括如下步骤：

步骤1，读取网格文件，利用网格信息进行船舶静水力计算；

读取网格文件自动提取船舶水线信息，结合流场匹配边界智慧参数和水线信息，自动生成符合边界元方法的水面和匹配面离散网格，所述船舶水线信息包括首尾驻点空间坐标、水线拟合曲线函数；所述的利用网格信息进行船舶静水力计算具体包括基于船体离散网格，计算船舶静水力参数，检查静水力参数数值结果与物理船舶参数的误差，所述的静水力参数包括排水体积、浮心、漂心、惯性矩以及湿表面积；

步骤2，计算泰勒展开边界元方法所需的边界积分方程所涉及的影响系数矩阵；

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，叠模速度势及其空间一阶、二阶导数和Mj项求解；

步骤4，时域格林函数及其空间法向导数求解；

步骤5，辐射速度势瞬时项及其空间一阶、二阶导数求解；

步骤6，辐射速度势记忆项及其空间一阶、二阶导数求解；

步骤7，附加质量，兴波阻尼，辐射波浪力脉冲响应函数求解；

步骤8，全浪向下入射速度势脉冲响应函数求解；

步骤9，绕射速度势及其空间一阶、二阶导数，绕射波浪力脉冲响应函数求解；

步骤10，全浪向船舶运动RAO求解；

步骤11，各级海况下船舶运动谱分析计算；

其中：步骤3、4、5、6、9中对应的叠模势，辐射势瞬时项第一部分、第二部分，辐射势记忆项，绕射势及其空间导数均利用泰勒展开边界元方法求解；

步骤6和9中对应的辐射势记忆项和绕射势脉冲响应函数时域求解时，自由面条件采用DB格式或积分格式；

步骤3、4、5中对应的叠模型势，辐射势瞬时项对应的边界积分方程均利用GMRES(m)迭代法求解；

步骤6和9中辐射和绕射势求解的边界积分方程，采用矩阵求逆法进行时域步进求解。

2.根据权利要求1所述的基于泰勒展开边界元方法的船舶运动预报方法，其特征是所述的时域格林函数及其空间法向导数求解具体包括：利用匹配法外传扰动波浪，在匹配面上利用时域格林函数构造匹配条件。