一种长江中下游货船型线谱及其应用

本发明属于内河船舶船体型线设计，尤其涉及一种长江中下游货船型线谱及其应用。

背景技术：

1、近年来我国内河航运不断发展，航道等级不断提升，长江沿线港口货物吞吐量屡创新高，“长江经济带”建设的不断推进以及对绿色智能概念的越发重视都对内河新造船舶的设计提出了更高的要求。

2、但目前我国内河船舶样式繁多，普遍年限过长，性能良莠不齐，旧有船型明显已经无法满足目前的发展需求，而传统设计方法通常由设计师依据积累的设计经验，通过对已有的母型船型线进行再设计，通过繁琐的不断改造满足新的一些基础设计需求，这就使得新设计出的船舶型线不仅难以构建标准化体系，同时也不能保证新船型一定具有优良的性能。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种长江中下游货船型线谱及其应用。

2、本发明是这样实现的，一种长江中下游货船型线谱及其应用方法，包括：船型尺度系列、船型参数谱系曲线、实船阻力快速预报。

3、进一步，所述船型尺度系列通过前期对长江散货船、集装箱船、危化品船、江海直达船、客船等进行类别谱系划分；并对各谱系船舶在不同市场需求、不同航行环境下进行多目标综合论证，提出长江绿色智能主要船型的主尺度系列。

4、进一步，所述船型尺度系列可根据船舶不同吨级及航区，给出推荐总长范围及推荐尺度比范围。

5、进一步，所述船型参数谱系曲线通过分析该种长江中下游直首+双尾鳍货船典型特征，构建了配套全参数化模型，采用水动力计算方法、近似模型及多目标优化算法等对各尺度下的主要船型参数进行了分析得到了不同方形系数下，最优船体型线的主要参数(浮心纵坐标xcb、尾轴间距b/b、尾鳍内侧肥大度inskeg_b、隐形球首水线宽度收缩比ydwl_ratio)随主尺度参数l/b、b/t的变化谱系曲线；然后以该谱系曲线为基础，结合船舶总体设计的流程，采用智能推理的方法得到目标船型的最优参数，再将其引入到参数化模型中得到船体三维模型。

6、进一步，所述实船阻力快速预报利用实验设计构建该型船的主尺度参数样本集，采用全粘性流水动力计算方法，得出各样本船阻力结果；然后利用kriging方法根据已有样本船数据构建主尺度参数关于剩余阻力系数及船体湿表面积的近似模型并验证预测精度；最后，利用近似模型及二因次转换法，对各尺度系列下的不同船型进行实船阻力快速预报。

7、本发明另一目的在于提供一种实施所述长江中下游货船型线谱及其应用方法的长江中下游货船型线谱及其应用系统，该系统包括：

8、船型尺度模块，用于通过前期对长江散货船、集装箱船、危化品船、江海直达船、客船等进行类别谱系划分；并对各谱系船舶在不同市场需求、不同航行环境下进行多目标综合论证，提出长江绿色智能主要船型的主尺度系列。

9、船型参数谱系曲线模块，用于通过分析该种长江中下游直首+双尾鳍货船典型特征，构建了配套全参数化模型，采用水动力计算方法、近似模型及多目标优化算法等对各尺度下的主要船型参数进行了分析得到了不同方形系数下，最优船体型线的主要参数(浮心纵坐标xcb、尾轴间距b/b、尾鳍内侧肥大度inskeg_b、隐形球首水线宽度收缩比ydwl_ratio)随主尺度参数l/b、b/t的变化谱系曲线；然后以该谱系曲线为基础，结合船舶总体设计的流程，采用智能推理的方法得到目标船型的最优参数，再将其引入到参数化模型中得到船体三维模型；

10、实船阻力快速预报模块，用于利用实验设计构建该型船的主尺度参数样本集，采用全粘性流水动力计算方法，得出各样本船阻力结果；然后利用kriging方法根据已有样本船数据构建主尺度参数关于剩余阻力系数及船体湿表面积的近似模型并验证预测精度；最后，利用近似模型及二因次转换法，对各尺度系列下的不同船型进行实船阻力快速预报。

11、本发明另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述长江中下游货船型线谱及其应用方法的步骤。

12、本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述长江中下游货船型线谱及其应用方法的步骤。

13、本发明另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述长江中下游货船型线谱及其应用系统。

14、结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

15、第一、本发明构建了一种长江中下游货船型线谱，服务于长江绿色智能中下游直首+双尾鳍货船型线的设计与开发，通过该型线谱的使用，能够根据用户需求快速得到性能优良的船体模型，并对其进行快速性能评估，具有良好的工程应用价值。本发明对于长江绿色智能中下游直首+双尾鳍货船型线的标准化、系列化具有重要意义，并可以在船型设计及后续动力设计配置中快速提供性能参考数据。

16、第二，本发明有效解决了目前我国内河船舶样式繁多，普遍年限过长，性能良莠不齐，旧有船型明显已经无法满足目前的发展需求，而传统设计方法通常由设计师依据积累的设计经验，通过对已有的母型船型线进行再设计，通过繁琐的不断改造满足新的一些基础设计需求，这就使得新设计出的船舶型线不仅难以构建标准化体系，同时也不能保证新船型一定具有优良的性能。通过该型线谱的使用，能够根据用户需求快速得到性能优良的船体模型，并对其进行快速性能评估，具有良好的工程应用价值。

技术特征：

1.一种长江中下游货船型线谱及其应用方法，其特征在于，包括：船型尺度系列、船型参数谱系曲线、实船阻力快速预报。

2.如权利要求1所述长江中下游货船型线谱及其应用方法，其特征在于，所述船型尺度系列通过前期对长江散货船、集装箱船、危化品船、江海直达船、客船等进行类别谱系划分；并对各谱系船舶在不同市场需求、不同航行环境下进行多目标综合论证，提出长江绿色智能主要船型的主尺度系列。

3.如权利要求1所述长江中下游货船型线谱及其应用方法，其特征在于，所述船型尺度系列可根据船舶不同吨级及航区，给出推荐总长范围及推荐尺度比范围。

4.如权利要求1所述长江中下游货船型线谱及其应用方法，其特征在于，所述船型参数谱系曲线通过分析该种长江中下游直首+双尾鳍货船典型特征，构建了配套全参数化模型，采用水动力计算方法、近似模型及多目标优化算法等对各尺度下的主要船型参数进行了分析得到了不同方形系数下，最优船体型线的主要参数(浮心纵坐标xcb、尾轴间距b/b、尾鳍内侧肥大度inskeg_b、隐形球首水线宽度收缩比ydwl_ratio)随主尺度参数l/b、b/t的变化谱系曲线；然后以该谱系曲线为基础，结合船舶总体设计的流程，采用智能推理的方法得到目标船型的最优参数，再将其引入到参数化模型中得到船体三维模型。

5.如权利要求1所述长江中下游货船型线谱及其应用方法，其特征在于，所述实船阻力快速预报利用实验设计构建该型船的主尺度参数样本集，采用全粘性流水动力计算方法，得出各样本船阻力结果；然后利用kriging方法根据已有样本船数据构建主尺度参数关于剩余阻力系数及船体湿表面积的近似模型并验证预测精度；最后，利用近似模型及二因次转换法，对各尺度系列下的不同船型进行实船阻力快速预报。

6.一种实施如权利要求1-5任意一项所述长江中下游货船型线谱及其应用方法的长江中下游货船型线谱及其应用系统，其特征在于，该系统包括：

7.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6任意一项所述长江中下游货船型线谱及其应用方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6任意一项所述长江中下游货船型线谱及其应用方法的步骤。

9.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求6所述长江中下游货船型线谱及其应用系统。

技术总结本发明属于河船舶船体型线设计技术领域，公开了一种长江中下游货船型线谱及其应用。本发明主要有三部分内容：第一，本型线谱适用船型及各类主尺度构造参数和参数范围；第二，不同方形系数下，最优船体型线的主要参数(浮心纵坐标XCB、尾轴间距b/B、尾鳍内侧肥大度inskeg_b、隐形球首水线宽度收缩比ydwl_ratio)随主尺度参数L/B、B/T的变化曲线及本型线谱使用方法；第三，应用上述型线谱进行型线设计时的实船阻力快速预报方法。本发明对于长江绿色智能中下游直首+双尾鳍货船型线的标准化、系列化具有重要意义，并可以在船型设计及后续动力设计配置中快速提供性能参考数据。技术研发人员：肖吕戈,冯佰威,詹成胜,刘祖源,郑强,常海超,程细得,闫贺磊,张子诚受保护的技术使用者：武汉理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15