公开(公告)号：CN113656894B

公开(公告)日：2022-09-02

申请号：CN202110959723.4

申请日：2021-08-20

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张雷 ,  张佳宁 ,  危远辉 ,  张乙

IPC: G06F30/15 ,  G06F30/28 ,  G06F111/10

Abstract: 本发明提供一种三体船操纵性回转和Z形运动的直接模拟计算方法，涉及船舶水动力操纵性领域，包括如下步骤：S1：物理建模，收集目标数据，建立三体船光体物理模型和喷水推进物理模型；S2：建立数值模拟计算域，包括数值模拟计算背景域和三体船运动域；S3：设置数值计算模型，设定喷水推进转子转速控制策略、三体船航向控制和喷管旋转控制策略；S4：数值求解计算：数值模拟出三体船回转或Z形操纵的运动轨迹。本发明采用背景域跟随三体船运动域同步运动的技术方案，通过合理的控制策略对航向和喷管旋转进行控制，使得该方法能够模拟船体在六个自由度上的实时拟真运动和精细流场，实现喷水推进船舶的操纵性回转和Z形的直接模拟。

公开(公告)号：CN118672288A

公开(公告)日：2024-09-20

申请号：CN202410690641.8

申请日：2024-05-30

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张佳宁 ,  张乙 ,  郭志扬 ,  危远辉 ,  张雷

IPC: G05D1/485 ,  G05D101/10

Abstract: 本发明提供了一种水下航行器轨迹追踪的非线性模型预测方法，包括如下步骤：S1：以水下航行器驱动装置状态为输入量，基于运动学方程和动力学方程建立系统运动控制模型；S2：结合给定的参考轨迹和系统运动控制模型，将轨迹追踪问题转换为带有输入以及状态约束的非线性模型预测控制的滚动优化问题，得到非线性模型预测控制器；S3：基于非线性模型预测控制器，设计控制率函数，通过基于李雅普诺夫函数特征的收缩函数为非线性模型预测控制器提供初始输入的优化数值；本发明考虑了输入约束，在保证系统的闭环稳定性的同时结合传统NMPC方法的优势，最小化给定的性能指数，解决复杂环境下的水下航行器的轨迹追踪问题。

公开(公告)号：CN118194444A

公开(公告)日：2024-06-14

申请号：CN202410492539.7

申请日：2024-04-23

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张佳宁 ,  危远辉 ,  潘佳振 ,  刘开豪 ,  张雷

IPC: G06F30/15 ,  G06F30/28 ,  G06T17/20 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明提供了一种仿蝠鲼水下航行器胸鳍推进数值模拟计算方法，包括如下步骤：S1、建立仿蝠鲼水下航行器物理模型；S2、将仿蝠鲼水下航行器物理模型导入CFD数值计算软件，建立仿蝠鲼水下航行器运动坐标系；S3、定义CFD数值计算域的各边界条件，设定CFD数值求解模型；S4、基于仿蝠鲼水下航行器物理模型获取仿蝠鲼水下航行器胸鳍运动方程的运动参数，确定仿仿蝠鲼胸鳍弦向展向耦合位移方程；S5、将变形总位移带入至CFD数值计算域中进行计算，得到仿蝠鲼水下航行器胸鳍推进数值模拟计算结果。本发明基于变形网格技术和网格重构技术，通过正弦波动运动构建仿蝠鲼胸鳍弦向、展向的运动方程，使得该方法能够对仿蝠鲼水下航行器胸鳍推进模拟计算。

公开(公告)号：CN115293191A

公开(公告)日：2022-11-04

申请号：CN202210674511.6

申请日：2022-06-14

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张佳宁 ,  王元良 ,  辛翔宇 ,  郭志扬 ,  危远辉

IPC: G06K9/00 ,  G06F17/15 ,  G06F17/16 ,  G01C13/00 ,  G01W1/02

Abstract: 本发明提供了一种基于变分模态分解的风浪与涌浪分离方法，涉及海浪分离技术领域，包括如下步骤通过波浪浮标测得海洋波面连续的波高位移‑时间历程数据；使用二维谱方法求得风浪与涌浪的分割频率；对所述波高位移‑时历数据进行模态分解并求得每个构成波的中心频率；以所述分割频率为判据对构成波进行划分，得到风浪及涌浪的波面曲线。本发明采用单点浮标的数据即可求得海浪中风浪与涌浪的波面位移，解决了传统方法只能求得风浪与涌浪谱的形式而无法得到波面位移曲线的问题，对工程应用及科学研究提供了便利。

公开(公告)号：CN113505432A

公开(公告)日：2021-10-15

申请号：CN202110661556.5

申请日：2021-06-15

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张雷 ,  张佳宁 ,  张乙 ,  危远辉

IPC: G06F30/15 ,  G06F30/23 ,  G06F30/28 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明提供一种随机波浪中喷水推进三体船自航点直接计算方法，包括：S1：建立物理模型，使用三维建模软件建立三体船裸船体模型和喷水推进系统物理模型，所述喷水推进系统物理模型包括喷水推进流道、喷水推进转子和喷水推进定子；S2：建立CFD数值模拟计算域；S3：设置数值模型，定义S2所述模拟计算域各边界条件，设定喷水推进转子转速控制模型和CFD数值求解模型；S4：数值求解计算：初始化流场及设置，根据S2建立的CFD数值模拟计算域和S3所设置的数值模型，计算出随机波浪中喷水推进三体船自航点。本发明能够有效解决传统CFD自航模型计算过程中和过程后处理需要人工干预的问题，仅需单次模拟即可获取稳定的自航点，较传统CFD自航模型效率大为提升。