[发明专利]一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真方法及系统

权利要求书

1.一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据获取的水池参数以及物体的参数，构建包括水池模型和物体模型的入水分析模型；

根据预设网格参数对入水分析模型进行网格划分，形成入水分析仿真环境；

在仿真环境中，根据获取的仿真环境参数、物体吊放轨迹仿真物体模型在水池模型下落，通过刚体运动求解器约束速度与位移的更新，模拟起重船吊放物体入水过程，得到入水的自由面分布与压力分布。

2.如权利要求1所述的一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真方法，其特征在于：水池模型分区设置，包括波浪生成区和撞击区，波浪生成区被配置为生成模拟波浪，撞击区为物体模型入水区域。

3.如权利要求2所述的一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真方法，其特征在于：波浪生成区相对撞击区的侧面设置造波边界；

或者，波浪生成区采用主动消波方法，通过造波边界产生与反射波相反的波浪来抵消反射波的影响；

或者，入水分析模型中建立两组坐标系，分别是世界坐标系和体坐标系，世界坐标系放置在水池模型的底部位置，用于描述物体的运动位移；另一个体坐标系跟随入水物体运动，放置在物体表面中心位置。

4.如权利要求1所述的一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真方法，其特征在于：刚体运动求解器约束速度与位移的更新，按照起重船将物体固定在空中、匀速下降与自由落体穿过浪溅区的过程分别进行速度与位移的更新控制。

5.如权利要求1所述的一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真方法，其特征在于：刚体运动求解器约束速度与位移的更新，具体约束如下：

物体在空中保持静止过程中，运动求解器不更新物体位移与速度信息；

物体匀速在空中下落运动过程中，求解器只更新位移信息，不更新速度信息；

当圆柱接触到波浪自由液面时，求解器开始通过圆柱的受力更新圆柱速度。

6.如权利要求1所述的一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真方法，其特征在于：刚体运动求解器根据线性守恒和角动量守恒，采用纽马克方法得到物体速度，位置和转动方向，进而得到入水的自由面分布与压力分布。

7.如权利要求1所述的一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真方法，其特征在于：通过求解器对物体入水过程的分析，从不同波浪位置入水的受力数据分析，求解获得物体进入波浪的数据。

8.一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真系统，其特征在于，包括：

构建模块，被配置为用于根据获取的水池参数以及物体的参数，构建包括水池模型和物体模型的入水分析模型；

网格划分模块，被配置为用于根据预设网格参数对入水分析模型进行网格划分，形成入水分析仿真环境；

仿真执行模块，被配置为用于在仿真环境中，根据获取的仿真环境参数、物体吊放轨迹仿真物体模型在水池模型下落，通过刚体运动求解器约束速度与位移的更新，模拟起重船吊放物体入水过程，得到入水的自由面分布与压力分布。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7任一项方法所述的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7任一项方法所述的步骤。