[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

说明书

本公开提出了一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真方法及系统，方法包括如下步骤：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。可以更准确的模拟起重船吊放物体入水过程，计算出圆柱入水时出现空腔的变化，并且分析空腔对物体受力产生的影响。基于此模型的研究可以为起重机控制系统的设计提供数据指导。

技术领域

本公开涉及物体入水分析相关技术领域，具体的说，是涉及一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

在海况恶劣的情况下，将货物安全、平稳吊放入海水中进行工程的建设是海洋工程中一个极其重要的问题。在负载穿过浪溅区的过程中会受到很大的水动力作用，使得负载晃动增加与船体碰撞的风险，并且空腔的存在会使得缆绳的受力突然增加，增大了缆绳断裂的风险。这些都给设计深海起重机的控制系统带来了很大的挑战，所以，在设计起重机控制系统之前，急需提出一个合理的模型对物体自由落体入波过程进行分析。

发明人发现，现有的分析方法，采用物理实体耗费高，而且数据会受到各种外部限制因素的影响，并且OpenFOAM自带运动求解器只能求解简单的六自由度物体运动，不能仿真负载从起重船吊起在空中固定，在缆绳约束下匀速下放接着自由落体入水的过程，不能为深海起重机的控制系统的设计提供准确数据。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真方法及系统，能够仿真起重机吊放物体自由落体进入波浪的过程，能够仿真物体被起重机吊放入波浪过程中的受力变化与自由液面的分布状况。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一个或多个实施例提供了一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真方法，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。

一个或多个实施例提供了一种用于模拟起重船吊放物体入水的仿真系统，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。

一种电子设备，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，完成上述的方法所述的步骤。

一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述的方法所述的步骤。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：