基于OpenFOAM的舱内水对船舶运动的影响
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第9-15页 |
| 1.1.1 内外水耦合运动研究的发展 | 第9页 |
| 1.1.2 内外水耦合运动的国内外研究现状 | 第9-14页 |
| 1.1.3 关于OpenFOAM | 第14-15页 |
| 1.2 本文工作的主要内容 | 第15-18页 |
| 1.2.1 工作的内容 | 第15-16页 |
| 1.2.2 本文的创新点 | 第16-18页 |
| 第2章 OPENFOAM理论基础 | 第18-32页 |
| 2.1 OpenFOAM的基本架构 | 第18-22页 |
| 2.1.1 解析0文件 | 第19页 |
| 2.1.2 解析constant文件 | 第19-20页 |
| 2.1.3 解析system文件 | 第20-22页 |
| 2.2 粘性流理论 | 第22-25页 |
| 2.2.1 质量守恒方程 | 第22-23页 |
| 2.2.2 动量守恒方程 | 第23-24页 |
| 2.2.3 时均N-S方程 | 第24-25页 |
| 2.2.4 湍流模型 | 第25页 |
| 2.3 自由液面捕捉的VOF方法 | 第25-27页 |
| 2.4 刚体六自由度运动 | 第27-30页 |
| 2.4.1 平移运动 | 第27-28页 |
| 2.4.2 转动运动 | 第28页 |
| 2.4.3 六自由度运动求解 | 第28-29页 |
| 2.4.4 动网格方式 | 第29-30页 |
| 2.5 N-S方程数值解法 | 第30-32页 |
| 2.5.1 PISO算法 | 第30-31页 |
| 2.5.2 SIMPLE算法 | 第31页 |
| 2.5.3 PIMPLE算法 | 第31-32页 |
| 第3章 数值波浪水池的建立 | 第32-41页 |
| 3.1 造波理论 | 第32-33页 |
| 3.1.1 微幅波理论 | 第32-33页 |
| 3.1.2 不规则波理论 | 第33页 |
| 3.2 造波的实现 | 第33-38页 |
| 3.2.1 横浪与迎浪模拟 | 第33-36页 |
| 3.2.2 斜浪 | 第36-38页 |
| 3.3 消波理论 | 第38-40页 |
| 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 矩形浮箱内外水耦合数值模拟 | 第41-53页 |
| 4.1 全粘性流模拟内外水耦合运动原理 | 第41-43页 |
| 4.2 矩形浮箱数值模拟 | 第43-44页 |
| 4.2.1 数值模拟模型与参数 | 第43-44页 |
| 4.2.2 实验模型 | 第44页 |
| 4.3 浮箱的数值模拟 | 第44-50页 |
| 4.3.1 计算状态的选取 | 第44-45页 |
| 4.3.2 浮箱数值模拟 | 第45-47页 |
| 4.3.3 横摇数值仿真结果 | 第47-50页 |
| 4.4 数值仿真结果验证 | 第50-52页 |
| 4.4.1 横摇频响对比 | 第50-51页 |
| 4.4.2 运动水相图对比 | 第51-52页 |
| 本章小结 | 第52-53页 |
| 第5章 带水舱的PSV自由衰减数值模拟 | 第53-69页 |
| 5.1 PSV模型选择 | 第53-55页 |
| 5.1.1 无水舱船模 | 第53-54页 |
| 5.1.2 带液舱船模 | 第54页 |
| 5.1.3 水舱基本参数 | 第54-55页 |
| 5.2 网格的划分 | 第55-58页 |
| 5.2.1 计算域绘制 | 第55-56页 |
| 5.2.2 PSV船模网格绘制 | 第56-58页 |
| 5.3 自由衰减计算 | 第58-63页 |
| 5.3.1 无水舱船舶自由衰减 | 第59-60页 |
| 5.3.2 水舱内含1/4水量时自由衰减 | 第60-61页 |
| 5.3.3 水舱内含2/4水量时自由衰减 | 第61-62页 |
| 5.3.4 水舱内含3/4水量时自由衰减 | 第62-63页 |
| 5.4 数值模拟结果分析 | 第63-68页 |
| 5.4.1 水量对周期的影响 | 第63-64页 |
| 5.4.2 水量对阻尼影响 | 第64-68页 |
| 本章小结 | 第68-69页 |
| 第6章 带减摇水舱的PSV在波浪中运动模拟 | 第69-81页 |
| 6.1 数值模拟参数 | 第69-71页 |
| 6.1.1 模型计算域 | 第69-70页 |
| 6.1.2 波浪设置 | 第70页 |
| 6.1.3 模型计算参数 | 第70-71页 |
| 6.2 数值模拟结果 | 第71-74页 |
| 6.2.1 无水舱船横摇时历计算 | 第72页 |
| 6.2.2 1/4水量时船舶横摇时历计算 | 第72-73页 |
| 6.2.3 2/4水量时船舶的横摇时历计算 | 第73页 |
| 6.2.4 3/4水量时船舶的横摇时历计算 | 第73-74页 |
| 6.3 数值模拟结果分析 | 第74-80页 |
| 6.3.1 PSV横摇频响随水量的变化规律 | 第74-75页 |
| 6.3.2 小周期波浪时船舶的水舱运动变化 | 第75-77页 |
| 6.3.3 共振周期时船舶的水舱运动变化 | 第77-79页 |
| 6.3.4 大周期波浪时船舶的水舱运动变化 | 第79-80页 |
| 本章小结 | 第80-81页 |
| 第7章 总结与展望 | 第81-83页 |
| 7.1 本文工作的总结 | 第81页 |
| 7.2 后续工作的展望 | 第81-83页 |
| 参考文献 | 第83-86页 |
| 致谢 | 第86页 |
