[发明专利]一种船舶艏侧推器激励载荷转换方法

权利要求书

1.一种船舶艏侧推器激励载荷转换方法，其特征在于，包括：

步骤S1：建立水动力学模型，所述水动力学模型包括艏侧推器的螺旋桨的面网格、艏侧推槽道壁的面网格以及艏部船体的表面的面网格；

步骤S2：对所述艏侧推器的典型工况进行水动力学分析，以第一规定时间为计算时长，以第二规定时间为时间步长采集所述艏侧推槽道壁的各节点的脉动压力作为第一脉动压力值，采集作用于所述螺旋桨的轴承处的轴承力作为第一轴承力值，获得所述第一脉动压力值和所述第一轴承力值的第一时域计算结果；

步骤S3：建立所述艏部船体的结构动力学分析有限元模型；

步骤S4.1：通过所述艏侧推槽道壁的面网格的节点坐标与所述第一脉动压力值，利用Delaunay三角剖分构建所述第一脉动压力值与所述节点坐标的离散函数关系；

步骤S4.2：在所述离散函数关系中通过插值转换的方法获取所述结构动力学分析有限元模型的网格节点的脉动压力值；

步骤S4.3：通过对每个时间步长上的数据采集时刻进行脉动压力的插值转换，获得所述结构动力学分析有限元模型的网格的各节点的脉动压力的第二时域计算结果；

步骤S5：将所述第二时域计算结果以及所述第一时域计算结果转换为频域分布结果；

步骤S6：将所述频域分布结果赋值到对应所述结构动力学分析有限元模型的网格上，所述轴承力则以集中力的型式施加于所述螺旋桨的轴承与桨平面的交点，完成结构振动响应分析的载荷的输入操作；

其中，在所述步骤S2中，所述第一规定时间为所述螺旋桨的一个脉动压力的周期；

在所述步骤S2中，所述第二规定时间为0.5ms～1ms。

2.根据权利要求1所述的船舶艏侧推器激励载荷转换方法，其特征在于，在所述步骤S1中，流场计算域分为艏侧推槽道内的旋转域和外流域，所述旋转域采用非结构化的网格进行流场划分，所述外流域采用结构化的网格进行流场划分。

3.根据权利要求1所述的船舶艏侧推器激励载荷转换方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述结构动力学分析有限元模型与所述水动力学模型具有相同的世界坐标系。

4.根据权利要求1所述的船舶艏侧推器激励载荷转换方法，其特征在于，在所述步骤S4.2、所述步骤S4.3中，通过Matlab程序实现所述插值转换。

5.根据权利要求1所述的船舶艏侧推器激励载荷转换方法，其特征在于，在所述步骤S5中，通过傅立叶变换将所述第二时域计算结果以及所述第一时域计算结果转换为频域分布结果。

6.根据权利要求1所述的船舶艏侧推器激励载荷转换方法，其特征在于，在所述步骤S6中：基于MSC.Nastran中的动力学模块，通过对MSC.Nastran的bdf文件进行批处理操作，将所述频域分布结果赋值到对应所述结构动力学分析有限元模型的网格上。