MATLAB实现的船舶耐波性分析切片法数值模拟系统

资 源 简 介

基于MATLAB开发的船舶耐波性分析工具，采用切片理论计算船舶在规则波/不规则波中的六自由度运动响应、波浪载荷分布和运动统计特性，为船舶设计提供可靠数值模拟支持。

详 情 说 明

船舶耐波性分析的切片法数值模拟系统

项目介绍

本项目基于切片理论（Strip Theory）开发，是一款用于船舶在规则波或不规则波中耐波性分析的数值模拟系统。系统可高效模拟船舶的六自由度运动响应，并计算关键的波浪载荷与运动统计特性，为船舶设计、性能评估及安全性分析提供科学依据。

功能特性

• 流体动力学计算：基于切片理论求解船体与水波的流体动力相互作用。
• 运动响应模拟：计算船舶在六自由度（纵摇、横摇、首摇、纵荡、横荡、垂荡）上的运动响应。
• 波浪载荷分析：输出沿船体长度的波浪载荷（如垂向剪力与弯矩）分布。
• 频域与时域分析：支持频域内的运动响应算子（RAO）计算和时域内的运动响应时程模拟。
• 不规则波模拟：支持采用Pierson-Moskowitz或JONSWAP波谱进行不规则海浪条件下的分析。
• 结果后处理：提供运动统计特征（均值、方差、有义值）、响应谱、极值概率分布等多种分析结果与图表。

使用方法

1. 准备输入文件：配置包含船舶主尺度、船体横剖面几何、质量分布、波浪参数及计算设置的输入文件。
2. 运行主程序：执行主计算程序，启动数值模拟流程。
3. 获取输出结果：程序运行完毕后，在指定输出目录下查看生成的RAO数据、时程曲线、载荷分布图、统计分析报告等结果文件。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB (推荐 R2018a 或更高版本)
• 内存：建议 8GB RAM 或以上
• 磁盘空间：至少 1GB 可用空间

文件说明

主程序文件集成了系统的核心数值模拟流程。其主要功能包括：读取用户输入的船舶参数与波浪条件；基于切片理论执行流体动力系数计算；求解船舶运动方程以获取频域响应算子；进行时域模拟生成运动时程；对运动与载荷数据进行统计与谱分析；以及控制最终结果图表与数据报告的生成。它是整个系统的计算控制中心。