[发明专利]一种基于船舶试验的螺旋桨模型构建方法

说明书

本发明涉及船舶水动力性能试验技术领域，尤其涉及一种基于船舶试验的螺旋桨模型构建方法。在船舶水动力仿真试验系统中构建螺旋桨模型，包括以下步骤：S1、获取螺旋桨桨叶切面各控制点在桨叶坐标系O₂X₂Y₂Z₂下的二维型值点，并将二维型值点进行三维转换得到全局坐标系下的三维型值点；S2、将全局坐标系下的三维型值点和预先设置的螺旋桨参数信息输入船舶水动力性能试验系统中；S3、基于全局坐标系下的三维型值点和预先设置的螺旋桨参数信息，利用三维工具创建得到螺旋桨模型。解决了现有螺旋桨建模花费时间长、修改繁琐的技术问题。

技术领域

本发明涉及船舶水动力性能试验技术领域，尤其涉及一种基于船舶试验的螺旋桨模型构建方法。

背景技术

在对智能船舶的研究开发中，不仅仅需要对船体进行虚拟仿真的运动分析，对于船舶的部分构件，例如螺旋桨、舵等对船舶运动影响较大的机械设备构件的水动力性能也需要进行其性能研究。螺旋桨作为船舶最常用的推进装置，其几何形状复杂且有流体分流、漩涡等现象，这使得流场中的流动结构很复杂，而对于螺旋桨的水动力性能的分析是船舶试验中必不可少的手段。对于螺旋桨性能的分析是以螺旋桨模型为基础的，因此在进行螺旋桨的性能分析时模型的创建是试验分析的重要部分。

目前，螺旋桨建模采用的方法大都是以螺旋桨图谱为基础，采用建模软件进行模型的创建。传统的建模方法需要采用单独的建模软件，在软件中根据模型给定的参数进行建模，曲面建模方法是非常复杂的建模方式，建模的软件需要具有强大的绘图功能，才可以完成各种类型螺旋桨的设计建模。由于螺旋桨模型创建不仅周期长，而且螺旋桨类型多种多样，不同的船舶的螺旋桨需要不断建模，花费时间较长，中间修改工作繁琐，对于分析船舶试验有很大的局限性。

基于以上问题，提出一种基于船舶试验的螺旋桨模型构建方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种基于船舶试验的螺旋桨模型构建方法，其解决了螺旋桨建模花费时间长、修改繁琐的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明实施例提供一种基于船舶试验的螺旋桨模型构建方法，用于在船舶水动力仿真试验系统中构建螺旋桨模型，包括以下步骤：

S1、获取螺旋桨桨叶切面各控制点在桨叶坐标系下的二维型值点，并将二维型值点进行三维转换得到全局坐标系下的三维型值点；

S2、将全局坐标系下的三维型值点和预先设置的螺旋桨参数信息输入船舶水动力性能试验系统中；

S3、在船舶水动力性能试验系统中，基于全局坐标系下的三维型值点和预先设置的螺旋桨参数信息，利用三维工具创建得到螺旋桨模型。

本发明实施例提出的基于船舶试验的螺旋桨模型构建方法，通过坐标转换原理，批量化的生成螺旋桨的三维空间坐标，根据格式要求排列成数据点，然后将数据点导入生成螺旋桨模型。采用这样的螺旋桨模型生成方法，生成的模型具有高精度的曲线和曲面，大大避免了三维软件手工操作的繁琐性，提高了工作效率；另外在试验分析过程中由于试验需求需要对螺旋桨模型的几何形状进行改变时，可直接在系统中修改对应的二维型值点，然后生成三维型值点和螺旋桨模型，操作简便快捷。

可选地，步骤S3之后，还包括：将得到的螺旋桨模型保存在船舶水动力性能试验系统中，改变二维型值点和/或螺旋桨参数信息生成不同的螺旋桨模型。

可选地，步骤S3中，将全局坐标系下的三维型值点按照船舶结构要求排列成数据点，然后将数据点导入船舶水动力性能试验系统中的模型创建功能区，并结合预先设置的螺旋桨参数信息对模型进行参数标定，利用三维工具生成螺旋桨模型。