基于匹配边界元法的船舶运动物面非线性时域切片算法研究的开题报告

基于匹配边界元法的船舶运动物面非线性时域切片算法研究的开题报告一、研究背景船舶运动的研究一直是航海领域中重要的热点领域之一。传统的船舶运动分析方法主要基于常规的水动力理论或者经验公式，但这些方法在实际

基于匹配边界元法的船舶运动物面非线性时域切片算 法研究的开题报告 一、研究背景 船舶运动的研究一直是航海领域中重要的热点领域之一。传统的船 舶运动分析方法主要基于常规的水动力理论或者经验公式，但这些方法 在实际应用中不能很好地预测船舶的实际运动情况。而基于数值模拟的 船舶运动分析方法，可以获得更为准确的预测结果，被广泛应用于航海 领域。 随着数值计算方法的进步，研究人员开始将基于有限元方法的数值 模拟与应用到航海领域中。匹配边界元法(MatchingBoundaryElement Method,M-BEM)自上世纪八十年代末期的发明以来，其被广泛应用于 流体力学、结构力学等领域中，已经成为求解边界积分方程(Boundary IntegralEquations，BIEs)的重要数值方法之一。 二、研究内容 本项目将基于M-BEM的思想，结合船舶运动的具体情况，开展船 舶运动的时域切片算法的研究。具体来说，我们将关注船舶起伏、横向 偏移、纵向偏移和艏摇等运动的分析。同时，我们考虑到在船舶运动分 析过程中，船体所受到的复杂外界环境因素，例如水流、风力、海浪等 将会影响船舶的运动，本项目也将加入这些复杂的环境因素的模拟，以 获得更为真实的船舶运动数据。 三、研究方法 项目将采用计算流体力学(CFD)和弹性有限元法进行船体受力状态的 计算，并采用M-BEM建立边界积分方程，通过数值计算求解获得船舶 运动过程中的精确解。此外，本项目还将建立基于弹性力学的成形分析 模型，并结合M-BEM，研究在大浪环境下，运用成形分析方法进行培船 容错设计的可行性和优越性。