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基于蒙特卡洛方法的三体船侧体运动响应优化

王硕 宗智

王硕, 宗智. 基于蒙特卡洛方法的三体船侧体运动响应优化[J]. 中国舰船研究, 2019, 14(3): 122-128. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01348
引用本文: 王硕, 宗智. 基于蒙特卡洛方法的三体船侧体运动响应优化[J]. 中国舰船研究, 2019, 14(3): 122-128. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01348
Wang Shuo, Zong Zhi. Optimizing of trimaran motion response based on Monto Carlo method[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2019, 14(3): 122-128. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01348
Citation: Wang Shuo, Zong Zhi. Optimizing of trimaran motion response based on Monto Carlo method[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2019, 14(3): 122-128. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01348

基于蒙特卡洛方法的三体船侧体运动响应优化

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01348
基金项目: 国家自然科学基金重点项目资助(51639003);国家自然科学基金面上项目资助(51679037)
详细信息
    作者简介:

    王硕,女,1993年生,硕士生。研究方向:水动力学及水下爆炸研究。E-mail:18840835747@mail.dlut.edu.cn

    通讯作者:

    宗智,男,1964年生,博士,教授,博士生导师。研究方向:船舶与海洋结构物设计制造。E-mail:zongzhi@dlut.edu.cn

  • 中图分类号: U661.3

Optimizing of trimaran motion response based on Monto Carlo method

  • 摘要: [目的] 为研究三体船侧体布置对三体船运动性能的影响, [方法] 基于蒙特卡洛方法和势流理论,提出一种三体船侧体布局对运动性能影响的优化方法,给出多目标的优化模型和计算技术。首先,采用蒙特卡洛方法选取方案,并用AQWA软件(势流理论)计算不同方案的运动响应;然后,通过比较各种方案的横摇、纵摇和升沉运动响应,选取这3个指标均小于原始船型的方案为优化方案。 [结果] 结果表明:在规则波中,侧体位于主体舯前位置可以减小三体船的运动响应,在不规则波中,可以减小三体船的横摇运动响应;在规则波中,增大侧体与主体之间的横向距离,可以同时减小三体船的横摇和纵摇运动响应。 [结论] 研究三体船侧体布局对运动的影响时,采用蒙特卡洛方法和势流理论相结合的优化方法可以提高计算效率并保证计算精度。
  • [1] 张艺瀚,王平,赖永平,等. 粘流下高速三体船的非线性横摇阻尼预报[J]. 中国造船,2017,58(3):23-33. Zhang Y H,Wang P,Lai Y P,et al. Prediction of nonlinear roll damping for high speed trimaran ship in viscous flow[J]. Shipbuilding of China,2017,58(3):23-33(in Chinese).
    [2] 宗智,钱昆. 三维移动脉动源法在波浪中三体船型运动求解的应用研究[J]. 船舶力学,2012,16(11):1239-1247. Zong Z,Qian K. A three-dimensional moving and pulsating source(MAPS)method for calculating motions of trimaran hull forms[J]. Journal of Ship Mechanics, 2012,16(11):1239-1247(in Chinese).
    [3] 马山,段文洋,王冰,等. 三体船在斜浪规则波中运动响应预报方法研究[J]. 水动力学研究与进展(A辑),2012,27(2):224-230. Ma S,Duan W Y,Wang B,et al. Prediction of ship motions of trimaran in oblique regular wave[J]. Chinese Journal of Hydrodynamics(Ser. A),2012,27(2):224-230(in Chinese).
    [4] 郑律,丛刚,王耀辉. 三体船侧体位置优化设计研究[J]. 船舶,2012,23(4):23-27,37. Zheng L,Cong G,Wang Y H. Optimization design on the side-hull location of trimaran[J]. Ship & Boat, 2012,23(4):23-27,37(in Chinese)
    [5] 冯炎鑫. 三体船在波浪上的运动响应计算[D]. 天津:天津大学,2013. Feng Y X. Motion response calculation of trimaran in wave[D]. Tianjin:Tianjin University,2013(in Chinese).
    [6] 姜宗玉,宗智,陈小波,等. 三体船横摇运动性能三维数值研究[J]. 水动力学研究与进展(A辑),2009,24(4):527-534. Jiang Z Y,Zong Z,Chen X B,et al. Three-dimensional numerical calculation of roll motion of a trimaran[J]. Chinese Journal of Hydrodynamics(Ser. A),2009,24(4):527-534(in Chinese).
    [7] 李培勇,冯铁城,裘泳铭. 三体船横摇运动[J]. 中国造船,2003,44(1):24-30. Li P Y,Feng T C,Qiu Y M. Investigation of trimaran roll motion characteristics[J]. Shipbuilding of China, 2003,44(1):24-30(in Chinese).
    [8] Hebblewhite K,Sahoo P K,Doctors L J. A case study:theoretical and experimental analysis of motion characteristics of a trimaran hull form[J]. Ships and Offshore Structures,2007,2(2):149-156.
    [9] 吴乘胜,王迎晖,高雷,等. 波浪中三体船水动力布局优化研究[C]//第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议论文集. 西安:《水动力学研究与进展》杂志社,2011:8. Wu C S,Wang Y H,Gao L,et al. Optimization of hydrodynamic configuration for a trimaran in head waves by CFD[C]//Proceedings of the 23rd National Conference on Hydrodynamics and 10th National Conference on Hydrodynamics. Xi'an:Chinese Journal of Hydrodynamics,2011:8(in Chinese).
    [10] 贾敬蓓,宗智,张文鹏. 前三体船概念及其阻力和运动性能试验研究[J]. 中国舰船研究,2011,6(2):9-14,28. Jia J B,Zong Z,Zhang W P. Fore-body trimaran and experimental study of its resistance and motion characteristics[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2011,6(2):9-14,28(in Chinese).
    [11] Zong Z. Information-theoretic methods for estimating of complicated probability distributions[M]. Amsterdam:Elsevier,2006.
    [12] 高巍,董璐,黄晶. ANSYS AQWA软件入门与提高[M]. 北京:中国水利水电出版社,2018. Gao W,Dong L,Huang J. Introduction and improvement of ANSYS AQWA software[M]. Beijing:China Water & Power Press,2018(in Chinese).
    [13] 徐德伦. 由JONSWAP谱和PM谱计算的风浪波高之间的关系[J]. 海洋湖沼通报,1987(1):1-4. Xu D L. Relation between wind-wave heights calculated from JONSWAP and PM spectra[J]. Transactions of Oceanology and Limnology,1987(1):1-4(in Chinese).
    [14] 盛振邦,刘应中. 船舶原理[M]. 上海:上海交通大学出版社,2004. Sheng Z B,Liu Y Z. Principles of ships[M]. Shanghai:Shanghai Jiao Tong University Press,2004(in Chinese)
  • [1] 周渝航, 冯国庆, 张旭辉.  三体船屈服强度的可靠性研究 . 中国舰船研究, 2020, 15(3): 117-122. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01546
    [2] 张明霞, 卢鹏程, 王志豪.  小水线面三体船耐波性数值模拟 . 中国舰船研究, 2020, 15(4): 135-143,152. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01764
    [3] 张明霞, 韩兵兵, 卢鹏程.  小水线面三体船与细长型三体船剩余阻力对比分析 . 中国舰船研究, 2019, 14(2): 21-29. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01233
    [4] 张明霞, 韩兵兵, 卢鹏程, 赵正彬.  基于STAR-CCM+的小水线面三体船阻力数值仿真 . 中国舰船研究, 2018, 13(4): 79-85. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01128
    [5] 甄春博, 王天霖, 于鹏垚.  基于直接计算的三体船结构疲劳强度影响因素分析 . 中国舰船研究, 2017, 12(3): 86-90. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.03.012
    [6] 邓琦, 毛筱菲, 吴铭浩.  主体瘦长度对三体船耐波性和波浪载荷的影响 . 中国舰船研究, 2016, 11(6): 8-14. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.06.002
    [7] 汪娟娟, 黄衍顺, 李怀亮, 谢维维.  吊重作业起重船波浪中的运动响应 . 中国舰船研究, 2013, 8(3): 50-57. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2013.03.010
    [8] 李柯, 宗智, 孙雷.  三体船粘压阻力预报方法 . 中国舰船研究, 2013, 8(4): 27-35. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2013.04.005
    [9] 陈明明, 王志东, 杨爽, 吴贺贺.  两船在波浪载荷作用下的运动响应分析 . 中国舰船研究, 2012, 7(2): 24-28. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.02.005
    [10] 崔健, 文逸彦, 陈鹏, 杨松林.  一种具有倾斜侧体的三体船阻力试验研究 . 中国舰船研究, 2012, 7(6): 57-62. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.06.009
    [11] 王毅, 卢晓平, 赵军强, 段晔鑫.  以Rankine源三维面元法求解三体船纵摇与升沉运动 . 中国舰船研究, 2012, 7(2): 29-36. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.02.006
    [12] 郑杰, 谢伟, 李慧敏.  三维流体动力方法计算穿浪双体船的船体响应 . 中国舰船研究, 2011, 6(2): 29-34. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2011.02.006
    [13] 周立师, 段文洋.  三体船横摇惯性半径的估算方法研究 . 中国舰船研究, 2011, 6(5): 69-72,88. doi: 10.3969/j.issn.16733185.2011.05.014
    [14] 姚迪, 卢晓平, 王毅.  三体船横摇模型试验及其特性分析 . 中国舰船研究, 2010, 5(4): 6-11,26. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.04.002
    [15] 卢晓平, 姚迪, 王中.  三体船操纵特性计算机数值仿真 . 中国舰船研究, 2010, 5(3): 1-7. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.03.001
    [16] 黄晓琼, 陈立, 杨雄辉, 周心桃.  三体船连接桥结构波浪载荷研究 . 中国舰船研究, 2009, 4(4): 42-46. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.04.009
    [17] 刘昌明, 李云波, 李裕龙.  三体船兴波阻力计算方法比较及兴波干扰研究 . 中国舰船研究, 2009, 4(5): 28-32. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.05.006
    [18] 黄晓琼, 陈立, 杨雄辉, 周心桃.  三体船耐波性预报 . 中国舰船研究, 2009, 4(06): 42-47. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.06.010
    [19] 孙荣, 吴晓光, 姜治芳, 吴启锐, 卢晓晖.  三体船阻力数值计算及方案优选 . 中国舰船研究, 2008, 3(5): 21-24. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2008.05.005
    [20] 黄晓琼, 陈立, 杨雄辉, 周心桃.  三体船波浪诱导载荷计算研究 . 中国舰船研究, 2008, 3(5): 16-20. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2008.05.004
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-09
  • 刊出日期:  2019-06-18

基于蒙特卡洛方法的三体船侧体运动响应优化

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01348
    基金项目:  国家自然科学基金重点项目资助(51639003);国家自然科学基金面上项目资助(51679037)
    作者简介:

    王硕,女,1993年生,硕士生。研究方向:水动力学及水下爆炸研究。E-mail:18840835747@mail.dlut.edu.cn

    通讯作者: 宗智,男,1964年生,博士,教授,博士生导师。研究方向:船舶与海洋结构物设计制造。E-mail:zongzhi@dlut.edu.cn
  • 中图分类号: U661.3

摘要: [目的] 为研究三体船侧体布置对三体船运动性能的影响, [方法] 基于蒙特卡洛方法和势流理论,提出一种三体船侧体布局对运动性能影响的优化方法,给出多目标的优化模型和计算技术。首先,采用蒙特卡洛方法选取方案,并用AQWA软件(势流理论)计算不同方案的运动响应;然后,通过比较各种方案的横摇、纵摇和升沉运动响应,选取这3个指标均小于原始船型的方案为优化方案。 [结果] 结果表明:在规则波中,侧体位于主体舯前位置可以减小三体船的运动响应,在不规则波中,可以减小三体船的横摇运动响应;在规则波中,增大侧体与主体之间的横向距离,可以同时减小三体船的横摇和纵摇运动响应。 [结论] 研究三体船侧体布局对运动的影响时,采用蒙特卡洛方法和势流理论相结合的优化方法可以提高计算效率并保证计算精度。

English Abstract

王硕, 宗智. 基于蒙特卡洛方法的三体船侧体运动响应优化[J]. 中国舰船研究, 2019, 14(3): 122-128. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01348
引用本文: 王硕, 宗智. 基于蒙特卡洛方法的三体船侧体运动响应优化[J]. 中国舰船研究, 2019, 14(3): 122-128. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01348
Wang Shuo, Zong Zhi. Optimizing of trimaran motion response based on Monto Carlo method[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2019, 14(3): 122-128. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01348
Citation: Wang Shuo, Zong Zhi. Optimizing of trimaran motion response based on Monto Carlo method[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2019, 14(3): 122-128. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01348
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