WO2019061706A1 - 一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备 - Google Patents

一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备 Download PDF

Info

Publication number
WO2019061706A1
WO2019061706A1 PCT/CN2017/110045 CN2017110045W WO2019061706A1 WO 2019061706 A1 WO2019061706 A1 WO 2019061706A1 CN 2017110045 W CN2017110045 W CN 2017110045W WO 2019061706 A1 WO2019061706 A1 WO 2019061706A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
preset
forcing force
force
numerical simulation
flow field
Prior art date
Application number
PCT/CN2017/110045
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
王炳亮
王婷
Original Assignee
广船国际有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 广船国际有限公司 filed Critical 广船国际有限公司
Publication of WO2019061706A1 publication Critical patent/WO2019061706A1/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Definitions

  • the target forced force FD0 of the ship according to a certain algorithm, the target propeller FD0 theoretically corresponding propeller target rotational speed is derived, and the ship is numerically simulated at the target rotational speed to obtain the flow field parameters of the ship.
  • the first set speed is R1;
  • the first set speed is R1
  • the set speed adjustment unit is further configured to:
  • an embodiment of the present invention further provides a computer device, including a memory, a processor, and a computer program stored on the memory and operable on the processor, where the processor implements the foregoing value when executing the program Simulation method.
  • an embodiment of the present invention further provides a computer readable storage medium having stored thereon a computer program, wherein the program is executed by a processor to implement the numerical simulation method described above.
  • the flow field parameter satisfies the preset steady state condition, which is different from the flow field stability in the prior art.
  • the flow field stability requires the flow field parameter along with the iterative step number. Convergence, but the steady state condition preset in the embodiment of the present invention is not necessarily required, and only needs to be considered by a person skilled in the art to satisfy the preset condition.
  • the purpose of the setting is to reduce the calculation amount, and the flow field is basically stable. Obtain the force force FD1 value corresponding to the set rotation speed R1 without waiting for the flow field parameter The force FD1 value corresponding to the rotational speed R1 is obtained only after the number is converged.
  • FD1 can take the average value of each step FD of the last 720 steps of the 3000 steps.
  • the correction coefficient in the subsequent iteration step of setting the rotation speed is not less than the correction coefficient of the previous iteration. That is, ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2 ⁇ ⁇ 3 ⁇ ... ⁇ ⁇ n ⁇ ⁇ n+1 , so that the set rotation speed of the propeller can be gradually approached to the propeller rotation speed corresponding to the target forcible force FD0, so that the set rotation speed Rn of the propeller corresponds
  • the current forcing force FDn and the preset target forcing force satisfy the preset size relationship.
  • the force force size satisfies the preset size relationship, so that the ship's self-traveling point is quickly and accurately selected, which reduces the calculation amount of the numerical simulation calculation, and does not require more computing resources when obtaining higher calculation precision. In the calculation process, too much manual participation is avoided, and the calculation efficiency is improved.
  • the determining unit 203 is configured to determine whether the current forcing force and the preset target forcing force FD0 satisfy a preset size relationship
  • the first set speed is R1
  • the set speed adjustment unit is further configured to:
  • said ⁇ 1 0.97.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a computing device according to Embodiment 3 of the present invention, as shown in FIG. 3,
  • the computing device includes a processor 30, a memory 31, an input device 32, and an output device 33; the number of processors 30 in the computing device may be one or more, and one processor 30 is exemplified in FIG. 3; processing in the computing device
  • the device 30, the memory 31, the input device 32, and the output device 33 may be connected by a bus or other means, as exemplified by a bus connection in FIG.
  • the memory 31 is a computer readable storage medium, and can be used to store a software program, a computer executable program, and a module, such as a program instruction/module corresponding to the numerical simulation method in the embodiment of the present invention (for example, a calculation unit in a numerical simulation device) 201.
  • the processor 30 executes various functional applications and data processing of the computing device by executing software programs, instructions, and modules stored in the memory 31, i.e., implementing the numerical simulation method described above.
  • the memory 31 may mainly include a storage program area and an storage data area, wherein the storage program area may store an operating system, an application required for at least one function; the storage data area may store data created according to usage of the terminal, and the like. Further, the memory 31 may include a high speed random access memory, and may also include a nonvolatile memory such as at least one magnetic disk storage device, a flash memory device, or other nonvolatile solid state storage device. In some examples, memory 31 may further include memory remotely located relative to processor 30, which may be connected to the device/terminal/server via a network. Examples of such networks include, but are not limited to, the Internet, intranets, local area networks, mobile communication networks, and combinations thereof.
  • ⁇ n is the correction coefficient, 0 ⁇ ⁇ n ⁇ 1, where ⁇ n ⁇ ⁇ n+1 , n ⁇ 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备，通过检测流场参数是否满足预设的稳定状态条件，可以提前获取到相对稳定的流场参数中的强制力大小，将获得的当前强制力大小与目标强制力进行比较，如果与目标强制力的大小关系不满足预设的大小关系，则根据预设的修正系数对船舶的螺旋桨进行修正，将修正后获取的当前强制力大小与目标强制力比较，通过多次修正，并通过设置后一次修正系数不小于上一次修正系数，可以快速使得当前强制力大小与目标强制力大小满足预设的大小关系，快速精确地选取到船舶的自航点，减少了数值模拟计算的计算量，同时计算过程中还避免了过多的人工参与，提高计算效率。

Description

一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备 技术领域
本发明实施例涉及计算机数值模拟技术，尤其涉及一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备。
背景技术
现有的船舶数值模拟计算选取自航点的方式是：当流场达到稳定一段时间后，停止计算，导出强制力FD值，在该稳定区域求出FD值的平均值
Figure PCTCN2017110045-appb-000001
然后通过经验改变船舶螺旋桨转速R，以使得FD值能够向目标FD值靠近，在新的螺旋桨转速R1下继续计算一段时间，又当流场稳定(流场参数收敛)后，停止计算，导出强制力FD值，在该稳定区域求出FD的平均值
Figure PCTCN2017110045-appb-000002
通过这两次停止计算后，根据给流场赋值的螺旋桨转速初始R0，
Figure PCTCN2017110045-appb-000003
R1，
Figure PCTCN2017110045-appb-000004
以及该船舶的目标强制力FD0，根据一定的算法，推导出目标强制力FD0理论上对应的螺旋桨目标转速，并在该目标转速下对船舶进行数值模拟，获得船舶的流场参数。
然而，上述现有技术的方法，在获得目标转速以及对应的流场参数过程中，需要人为的对流场模拟计算过程进行中断，计算效率较低，而且需要等流场稳定一段时间后，才能获得计算所需的FD的平均值，模拟计算的工作量大，导致为了获得较高的计算精度，需要较多的计算资源。
发明内容
本发明提供一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备，以解决现有的船舶自航点数值模拟方法过程中需要过多人工中断计算，计算效率低，耗费计算资源较大的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种船舶自航点数值模拟方法，包括：
在流场以设定转速对船舶进行数值模拟计算；
当检测到所述流场的参数满足预设的稳定状态条件时，获取所述设定转速对应的当前强制力；
判断所述当前强制力与预设的目标强制力FD0是否满足预设的大小关系；
若否，则根据所述设定转速获得新的设定转速，并重新进行数值模拟计算，直至所述当前强制力与预设的目标强制力满足预设的大小关系；
其中，第一个所述设定转速为R1；
根据所述设定转速获得新的设定转速，包括：若Rn对应的当前强制力FDn大于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝αnRn；
若Rn对应的当前强制力FDn小于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝Rn/αn；
其中αn为修正系数，0＜αn＜1，其中αn≤αn+1，n≥1。
第二方面，本发明实施例还提供了一种船舶自航点数值模拟装置，包括：
计算单元，用于在流场以螺旋桨的设定转速对船舶进行数值模拟计算；
检测单元，用于当检测到所述流场参数满足预设的稳定状态条件时，获取所述设定转速对应的当前强制力；
判断单元，用于判断所述当前强制力与预设的目标强制力FD0是否满足预设的大小关系；
设定转速调整单元，用于若否，则根据所述设定转速获得新的设定转速，并重新进行数值模拟计算，直至所述当前强制力与预设的目标强制力满足预设的大小关系；
其中，第一个所述设定转速为R1，所述设定转速调整单元还用于：
若Rn对应的当前强制力FDn大于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝αnRn；
若Rn对应的当前强制力FDn小于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝Rn/αn；
其中αn为修正系数，0＜αn＜1，其中αn≤αn+1，n≥1。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的数值模拟方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述的数值模拟方法。
本发明实施例的技术方案，在船舶自航点数值模拟的计算过程中，通过检测流场参数是否满足预设的稳定状态条件，可以提前获取到相对稳定的流场参数中的强制力大小，将获得的当前强制力大小与目标强制力进行比较，如果与目标强制力的大小关系不满足预设的大小关系，则根据预设的修正系数对船舶的螺旋桨进行第一次修正，将修正后获取的当前强制力大小与目标强制力比较，然后修正后获取的当前强制力大小与目标强制力大小还不满足预设的大小关系，则在此基础上进一步修正，并通过设置后一次修正系数不小于上一次修正系数，可以快速使得当前强制力大小与目标强制力大小满足预设的大小关系，从而快速精确地选取到船舶的自航点，减少了数值模拟计算的计算量，且在获得较高计算精度情况下，不需要较多的计算资源，同时计算过程中还避免了过多的人工参与，提高计算效率。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种船舶自航点数值模拟方法的步骤流程图；
图2是本发明实施例二的一种船舶自航点数值模拟装置的结构框图；
图3是本发明实施例三提供的一种计算设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种船舶自航点数值模拟方法的步骤流程图，本实施例可适用于对船舶(包括实体船舶，船模)的自航点进行数值模拟的情况，该方法可以由各类计算设备来执行，具体包括如下步骤：
步骤101、在流场以螺旋桨的设定转速对船舶进行数值模拟计算；
具体的，船舶的自航点可以分为实体船舶自航点(即实船自航点)和船模自航点，实体船舶自航点和船模自航点有细微差异，船模自航点是指作强制自航试验时，螺旋桨推力恰等于船模阻力及阻力增额时的情况。
在进行船舶设计时，需要选取合适的自航点，以便更好的确定螺旋桨转速和船舶设计速度之间的关系，本发明实施例可以通过数值模拟计算，通过改变船舶的螺旋桨转速，计算对应的当前强制力FD，当当前强制力FD与所需要设计的船舶的目标强制力FD0接近时或者相等时，认为此时船舶的状态是自航点，其中，目标强制力FD0值是预设的，本领域技术人员根据船舶的设计需求，船 舶参数，理论推导出的需要的目标强制力。
通常，在对需要模拟的问题进行数值模拟时，会经历如下过程：建立控制方程，确认初始条件及边界条件，划分计算网格，生成计算节点，建立离散方程，离散初始条件和边界条件，给定求解控制参数，求解离散方程，判断解的收敛性，显示和输出计算结果。
在本发明实施例中，在对船舶的流场进行数值模拟计算时，船舶的螺旋桨的设定转速属于数值模拟计算的初始条件，在进行数值模拟计算时，需要对其进行设定，在本方案中，本领域技术人员可以根据对待模拟计算船舶的掌握和熟悉情况，初步估计一个认为合适的螺旋桨的转速R1作为设定转速，该转速R1作为初始条件，然后根据R1，以及其他数值模拟必要的其他步骤，例如选取合适的控制方程，网格的划分，对该船舶进行数值模拟计算，获得船舶在该初始条件下的流场参数，例如船舶的强制力FD、船舶航行阻力，螺旋桨推力等。
步骤102、当检测到所述流场参数满足预设的稳定状态条件时，获取所述设定转速对应的当前强制力；
在本发明实施例中，在数值模拟计算过程中，在每一次迭代，所需要获得的流场参数都会根据初始条件获得一个值，当这些值满足预设的稳定状态条件时，此时认为流场基本稳定，获得与设定的转速R1对应的当前强制力FD1。
需要说明的是，本发明实施例中，流场参数满足预设的稳定状态条件与现有技术中的流场稳定并不一样，现有技术中流场稳定需要流场参数随着迭代步数收敛，而本发明实施例中预设的稳定状态条件则不一定需要，只需要本领域技术人员认为满足预设条件即可，这样设置的目的是为了减少计算量，在流场基本稳定时已经获取了设定转速R1对应的强制力FD1值，而不用等到流场参 数收敛后才获取转速R1对应的强制力FD1值。
需要说明的是，上述在流场基本稳定时已经获取设定转速R1对应的强制力FD1值，由于流场还未达到收敛状态，此时FD1的取值误差虽然相较完全收敛状态下取值的误差会大一些，但由于后续对R1的修正过程，这里产生的误差完全在后续计算过程可以弥补，因此本发明实施例的计算精度可以在较少计算量的情况下可以保证。
优选地，稳定状态条件具体可以为：所述流场参数的波动值在预设范围内，或所述流场参数相邻两点连线的斜率的绝对值小于预设值。
作为一种示例，流场参数的波动值在预设范围内可以为：在一定的迭代步数内，流场参数的最大值与最小值之差除以该迭代步数内流场参数的平均值小于一预设百分数，例如，在100步的迭代步数内，最大强制力FD-最小强制力FD＝2N，在该迭代步数内，强制力FD的平均值＝100N，则2N/100N＝2％，预设百分数为5％，则可以认为流场参数的波动值在预设范围内。
所述流场参数相邻两点连线的斜率的绝对值小于预设值可以为：相邻的两个迭代步数中流场参数在坐标系上的两点连线的斜率的绝对值小于预设值，例如，第99步的流场参数值FD＝100N，第100步的流场参数值FD＝101N，横坐标为迭代步数，则第99步和第100步的FD值两点连线的斜率＝(101-100)/1＝1，预设值为2，则可以认为流场参数的相邻两点连线的斜率的绝对值小于预设值。
在本发明的一种优选实施例中，为了保证FD1的取值更加精确，可以设置螺旋桨每转动一度，计算迭代一次或多次，则螺旋桨旋转一周，计算的迭代步数则为360m步，m≥1正整数，所述FD1的取值为从流场开始模拟计算至所述流场的参数满足预设的稳定状态条件时所经历的计算步数X中，最后的360m 步中每一步计算的强制力值的平均值，这样可以保证FD1的取值来源于在稳定状态条件满足时，较为接近稳定状态条件的FD值，提高FD1的准确性。
例如，当流场在经过3000步达到稳定状态条件，m取值2，则FD1可以取3000步中的最后720步中每一步FD的平均值。
步骤103、判断所述当前强制力与预设的目标强制力FD0是否满足预设的大小关系；
具体的，预设的大小关系是技术人员对强制力误差的预设，设置大小关系的目的是为了尽快使得模拟计算结束，这是因为在数值模拟领域，要使得当前强制力完全与目标强制力FD0相等是难以实现的，实际中，使得当前强制力与目标强制力的误差在预设范围内，是可以容忍的，此时，只要当前强制力与预设的目标强制力FD0满足预设的大小关系，即当前强制力与目标强制力的误差在预设范围内，就可以认为当前船舶处于自航点。
在本发明实施例中，获取FD1值后，可以判断该FD1值与预设的目标强制力FD0是否满足预设的大小关系。
步骤104、若否，则根据所述设定转速获得新的设定转速，并重新进行数值模拟计算，直至所述当前强制力与预设的目标强制力满足预设的大小关系；
在本发明实施例中，若FD1值与预设的目标强制力FD0不满足预设的大小关系，则需要对设置的R1进行调整，获得新的设定转速，并根据新的设定转速对船舶进行数值模拟计算，直至新的设定转速对应的当前强制力满足预设的大小关系。
在本发明的一种优选实施例中，根据所述设定转速获得新的设定转速的步骤可以包括如下：
子步骤S11，若Rn对应的当前强制力FDn大于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝αnRn，其中，αn为修正系数，0＜αn＜1，其中αn≤αn+1，n≥1；
子步骤S12，若Rn对应的当前强制力FDn小于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝Rn/αn。
具体的，当n＝1时，若FD1＞FD0，则表明螺旋桨转速较快，可以设置第二个设定转速R2＝R1*α1，将新的设定转速相对R1调小一点；若FD1＜FD0，则表明螺旋桨转速较慢，可以设置第二个设定转速R2＝R1/α1，将新的设定转速相对R1调大一点，最终以新的R2重新进行模拟，获得R2对应的目标强制力FD2。
当n＝2时，若FD2＞FD0，则表明螺旋桨转速仍然较快，可以设置第三个设定转速R3＝R2*α2，将新的设定转速相对R2调小一点；若FD2＜FD0，则表明螺旋桨转速较慢，可以设置第三个设定转速R3＝R2/α2，将新的设定转速相对R2调大一点，最终以新的R3重新进行模拟，获得R3对应的目标强制力FD3。
而且随着迭代步数的增加，满足αn≤αn+1，即满足随着迭代步数的增加，设定转速的后一次迭代步数中的修正系数不小于上一次迭代的修正系数，即α1≤α2≤α3≤...≤αn≤αn+1，从而可以使得螺旋桨的设定转速逐渐逼近目标强制力FD0对应的螺旋桨转速，使得螺旋桨的设定转速Rn对应的当前强制力FDn与预设的目标强制力满足预设的大小关系。
当然，如果FDn＝FD0，则可以设置所述船舶的螺旋桨第n+1个转速Rn+1＝αnRn；认为此时第n个设定转速Rn是合适的，设置第n+1个转速Rn+1＝αnRn。
需要说明的是，本发明实施例的方案通过修正系数不断修正螺旋桨转速来 逼近目标强制力对应的螺旋桨转速，虽然从理论上来说对初始的设定转速R1的准确度要求较高，即要求在选取自航点时，需要设置一个相对与目标强制力FD0较为匹配的初始设定转速R1，因此本发明实施例的技术方案对于本领域技术人员对待模拟计算的船舶系统较为熟悉的情况下，可以大大减少计算量，减少计算资源，但是对于初始的设定转速R1与目标强制力FD0不是特别匹配的情况下，本发明实施例的技术方案仍然是可行的，只是在此情况下，所需要的计算量会提升一些，最终仍然可以选取到合适的自航点。
优选地，α1＝0.97，使得本发明调整螺旋桨转速时不至于变化过大，导致流场瞬间变化过大，不利于后续流场参数的稳定取值。
在本发明的一种优选实施例中，为了提高FDn的取值准确性，所述FDn为所经历的计算步数X+(n-1)k中，最后的360P步中每一步计算的强制力值的平均值，其中，k＞360m正整数，m≥1正整数，P≥1正整数，且k-360P＞100。
延续步骤102的示例，当n＝2，m＝2，P＝2，k＝870(即k-720＝150＞100)，则FD2经历的计算步数为3000+(2-1)*870＝3870步中，最后的720步中每一步计算的强制力FD的平均值。
需要说明的是，上述对于FD2这样的取值的原因在于，当转速R1调整到R2后，由于调整的一段时间内，流场不够稳定，对于FD2的步数选择，使得(n-1)k＞360P，可以避免取到流场不稳定时FD的值。
进一步的，P≤m，则可以进一步保证取值的准确性。
本发明实施例的技术方案，在船舶自航点数值模拟的计算过程中，通过检测流场参数是否满足预设的稳定状态条件，可以提前获取到相对稳定的流场参数中的强制力大小，将获得的当前强制力大小与目标强制力进行比较，如果与 目标强制力的大小关系不满足预设的大小关系，则根据预设的修正系数对船舶的螺旋桨进行第一次修正，将修正后获取的当前强制力大小与目标强制力比较，然后修正后获取的当前强制力大小与目标强制力大小还不满足预设的大小关系，则在此基础上进一步修正，并通过设置后一次修正系数不小于上一次修正系数，可以快速使得当前强制力大小与目标强制力大小满足预设的大小关系，从而快速精确地选取到船舶的自航点，减少了数值模拟计算的计算量，且在获得较高计算精度情况下，不需要较多的计算资源，同时计算过程中还避免了过多的人工参与，提高计算效率。
进一步地，本发明实施例还通过在选取FD取值的步数时，通过合适的选取步数，提高了FD取值的准确性，进一步提高数值模拟的计算精确度。
实施例二
图2为本发明实施例二的一种船舶自航点数值模拟装置的结构框图，本发明实施例的数值模拟装置具体可以包括：
计算单元201，用于在流场以螺旋桨的设定转速对船舶进行数值模拟计算；
检测单元202，用于当检测到所述流场参数满足预设的稳定状态条件时，获取所述设定转速对应的当前强制力；
判断单元203，用于判断所述当前强制力与预设的目标强制力FD0是否满足预设的大小关系；
设定转速调整单元204，用于若否，则根据所述设定转速获得新的设定转速，并重新进行数值模拟计算，直至所述当前强制力与预设的目标强制力满足预设的大小关系；
其中，第一个所述设定转速为R1，所述设定转速调整单元还用于：
若Rn对应的当前强制力FDn大于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝αnRn；
若Rn对应的当前强制力FDn小于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝Rn/αn；
其中αn为修正系数，0＜αn＜1，其中αn≤αn+1，n≥1。
在本发明的一种优选实施例中，所述设定转速调整单元还用于：
若FDn＝FD0，则设置所述船舶的螺旋桨第n+1个转速Rn+1＝Rn。
在本发明的一种优选实施例中，所述稳定状态条件具体为：所述流场参数的波动值在预设范围内，或所述流场参数相邻两点连线的斜率的绝对值小于预设值。
在本发明的一种优选实施例中，所述FD1为所述流场的参数满足预设的稳定状态条件时所经历的计算步数X中，最后的360m步中每一步计算的强制力值的平均值，所述FDn为所经历的计算步数X+(n-1)k中，最后的360P步中每一步计算的强制力值的平均值，其中，k＞360m正整数，m≥1正整数，P≥1正整数，且k-360P＞100。
在本发明的一种优选实施例中，所述α1＝0.97。
本发明实施例所提供的数值模拟装置可执行本发明任意实施例所提供的数值模拟方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种计算设备的结构示意图，如图3所示， 该计算设备包括处理器30、存储器31、输入装置32和输出装置33；计算设备中处理器30的数量可以是一个或多个，图3中以一个处理器30为例；计算设备中的处理器30、存储器31、输入装置32和输出装置33可以通过总线或其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
存储器31作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的数值模拟方法对应的程序指令/模块(例如，数值模拟装置中的计算单元201、检测单元202、判断单元203、设定转速调整单元204)。处理器30通过运行存储在存储器31中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的数值模拟方法。
存储器31可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器31可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器31可进一步包括相对于处理器30远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置32可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备/终端/服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置33可包括显示屏等显示设备。
实施例四
本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种数值模拟方法，该方法包括：
当检测到所述流场参数满足预设的稳定状态条件时，获取所述设定转速对应的当前强制力；
判断所述当前强制力与预设的目标强制力FD0是否满足预设的大小关系；
若否，则根据所述设定转速获得新的设定转速，并重新进行数值模拟计算，直至所述当前强制力与预设的目标强制力满足预设的大小关系；
其中，第一个所述设定转速为R1；
根据所述设定转速获得新的设定转速，包括：
若Rn对应的当前强制力FDn大于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝αnRn；
若Rn对应的当前强制力FDn小于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝Rn/αn；
其中αn为修正系数，0＜αn＜1，其中αn≤αn+1，n≥1。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的数值模拟方法中的相关操作.
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机 软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

  1. 一种船舶自航点数值模拟方法，其特征在于，包括：
    在流场以设定转速对船舶进行数值模拟计算；
    当检测到所述流场的参数满足预设的稳定状态条件时，获取所述设定转速对应的当前强制力；
    判断所述当前强制力与预设的目标强制力FD0是否满足预设的大小关系；
    若否，则根据所述设定转速获得新的设定转速，并重新进行数值模拟计算，直至所述当前强制力与预设的目标强制力满足预设的大小关系；
    其中，第一个所述设定转速为R1；
    根据所述设定转速获得新的设定转速，包括：若Rn对应的当前强制力FDn大于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝αnRn；
    若Rn对应的当前强制力FDn小于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝Rn/αn；
    其中αn为修正系数，0＜αn＜1，其中αn≤αn+1，n≥1。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述设定转速获得新的设定转速的步骤还包括：若FDn＝FD0，则设置所述船舶的螺旋桨第n+1个设定转速Rn+1＝Rn。
  3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述稳定状态条件具体为：所述流场参数的波动值在预设范围内，或所述流场参数相邻两点连线的斜率的绝对值小于预设值。
  4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述FD1为所述流场的参数满足预设的稳定状态条件时所经历的计算步数X中，最后的360m步中每一步计算的强制力值的平均值，所述FDn为所经历的计算步数X+(n-1)k中， 最后的360P步中每一步计算的强制力值的平均值，其中，k＞360m正整数，m≥1正整数，P≥1正整数，且k-360P＞100。
  5. 根据权利要求1或2所述的数值模拟方法，其特征在于，所述α1＝0.97。
  6. 一种船舶自航点数值模拟装置，其特征在于，包括：
    计算单元，用于在流场以螺旋桨的设定转速对船舶进行数值模拟计算；
    检测单元，用于当检测到所述流场参数满足预设的稳定状态条件时，获取所述设定转速对应的当前强制力；
    判断单元，用于判断所述当前强制力与预设的目标强制力FD0是否满足预设的大小关系；
    设定转速调整单元，用于若否，则根据所述设定转速获得新的设定转速，并重新进行数值模拟计算，直至所述当前强制力与预设的目标强制力满足预设的大小关系；
    其中，第一个所述设定转速为R1，所述设定转速调整单元还用于：
    若Rn对应的当前强制力FDn大于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝αnRn；
    若Rn对应的当前强制力FDn小于预设的目标强制力FD0，则第n+1个设定转速Rn+1＝Rn/αn；
    其中αn为修正系数，0＜αn＜1，其中αn≤αn+1，n≥1。
  7. 根据权利要求6所述的数值模拟装置，其特征在于，所述稳定状态条件具体为：所述流场参数的波动值在预设范围内，或所述流场参数相邻两点连线的斜率的绝对值小于预设值。
  8. 根据权利要求6或7所述的数值模拟装置，其特征在于，所述FD1为 所述流场的参数满足预设的稳定状态条件时所经历的计算步数X中，最后的360m步中每一步计算的强制力值的平均值，所述FDn为所经历的计算步数X+(n-1)k中，最后的360P步中每一步计算的强制力值的平均值，其中，k＞360m正整数，m≥1正整数，P≥1正整数，且k-360P＞100。
  9. 一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任一所述的数值模拟方法。
  10. 一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的数值模拟方法。
PCT/CN2017/110045 2017-09-26 2017-11-08 一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备 WO2019061706A1 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710884683.5 2017-09-26
CN201710884683.5A CN107589675B (zh) 2017-09-26 2017-09-26 一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019061706A1 true WO2019061706A1 (zh) 2019-04-04

Family

ID=61047915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2017/110045 WO2019061706A1 (zh) 2017-09-26 2017-11-08 一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN107589675B (zh)
WO (1) WO2019061706A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114280485B (zh) * 2021-12-27 2023-07-28 湖北亿纬动力有限公司 Soc估算及一致性评估方法、装置、计算机设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102530212A (zh) * 2011-12-27 2012-07-04 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 自适应仿生复合材料螺旋桨叶片
KR20130128111A (ko) * 2012-05-16 2013-11-26 한국해양과학기술원 전류효과를 포함하는 에너지 절감형 선미 부착 핀
CN104112040A (zh) * 2014-06-26 2014-10-22 中国人民解放军海军工程大学 高效和大功率密度船用喷水推进泵水力模型的设计方法
CN106289720A (zh) * 2016-08-17 2017-01-04 上海斯达瑞船舶海洋工程服务有限公司 多桨船的船模试验方法
CN107021184A (zh) * 2017-03-22 2017-08-08 哈尔滨工程大学 一种船舶实水域破冰试验方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104573226B (zh) * 2015-01-05 2017-10-31 东南大学 一种水下航行器的螺旋桨推力建模方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102530212A (zh) * 2011-12-27 2012-07-04 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 自适应仿生复合材料螺旋桨叶片
KR20130128111A (ko) * 2012-05-16 2013-11-26 한국해양과학기술원 전류효과를 포함하는 에너지 절감형 선미 부착 핀
CN104112040A (zh) * 2014-06-26 2014-10-22 中国人民解放军海军工程大学 高效和大功率密度船用喷水推进泵水力模型的设计方法
CN106289720A (zh) * 2016-08-17 2017-01-04 上海斯达瑞船舶海洋工程服务有限公司 多桨船的船模试验方法
CN107021184A (zh) * 2017-03-22 2017-08-08 哈尔滨工程大学 一种船舶实水域破冰试验方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107589675A (zh) 2018-01-16
CN107589675B (zh) 2019-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10489533B2 (en) Techniques for warm starting finite element analyses with deep neural networks
WO2017084505A1 (zh) 一种获得应用集群容量的方法和装置
KR20230006033A (ko) 연합 계산 처리 방법, 장치, 전자 기기 및 저장 매체
US20220094687A1 (en) Preparation device, preparation system, preparation method, and preparation program
CN108549227A (zh) 一种基于分数阶血红细胞模型的时滞反馈控制器设计方法
CN113128018A (zh) 摩擦力计算方法、装置、机器人及可读存储介质
CN114326405B (zh) 一种基于误差训练的神经网络反步控制方法
WO2019061706A1 (zh) 一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备
CN111856933B (zh) 一种考虑不确定性的航空发动机自适应控制器设计方法
CN106227040A (zh) 基于极值控制的伺服系统输入补偿方法
CN117150972A (zh) 一种边界调整方法、装置、设备及介质
WO2019061705A1 (zh) 一种船舶自航点数值模拟方法、装置以及计算机设备
CN110807168B (zh) 一种估算并网变换器次同步振荡模态的方法及装置
CN115833115B (zh) 多时间尺度分配模型的分布式资源边缘控制方法及装置
CN116945177A (zh) 上甑机器人补料路径规划方法、装置、电子设备及介质
CN115019150B (zh) 目标检测定点模型建立方法、装置及可读存储介质
CN115796289A (zh) 一种用于联邦贝叶斯学习的客户端选择方法及系统
WO2023108769A1 (zh) 平衡点无关的电力系统暂态同步稳定性分析方法及系统
CN106208844B (zh) 一种全局稳定的电机伺服系统输出反馈鲁棒控制方法
CN110286579B (zh) 联合时钟获取方法、装置、设备及计算机可读存储介质
CN112182771A (zh) 基于数值模拟的数据处理方法、存储介质、电子装置
CN109031945A (zh) 一种非同元次及同元次分数阶混沌系统的自适应控制方法
CN111079288B (zh) 环境信息的数理模型确定方法及装置
US20200050158A1 (en) Super-linear approximation of dynamic property values in a process control environment
Wang et al. An online prediction approach for dynamic qos

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17927608

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17927608

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1