Тема: Моделирование гидродинамических характеристик грузового судна

Основная задача данной курсовой работы – изучение и моделирование движения морских объектов. В качестве морского объекта выбрано грузовое морское судно, движущееся в условиях морского волнения. Познакомиться с инструментами моделирования движения морских объектов, реализовать 3–х мерные модели. Целью данной работы является изучение физических основ и компьютерное моделирование движения морских объектов. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
– вспомнить законы механики, гидродинамики, аэродинамики;
– реализовать модель морского судна в статике без учёта волнения морской среды;
– реализовать модель морского судна с учётом сил сопротивления и морского волнения;
Данная задача весьма обширна и требует хороших вычислительных показателей от ЭВМ.
Работа почти всех современных транспортных средств напрямую связана со взаимодействием их с окружающей средой. Изучение этих взаимодействий представляет практический и экономический интерес. Характеристики потока определяют аэродинамические силы, действующие на автомобиль, определяют гидродинамические силы, действующие на судно, которые влияют на количество потребляемого горючего и устойчивость автомобиля или судна. Актуальными являются задачи построения полной картины обтекания, уменьшения сопротивления воздуха движению автомобиля, уменьшению обтекаемости корпуса судна, исследования действующих на отдельные детали кузова сил, уменьшения таких нежелательных явлений как загрязнение поверхности автомобиля и аэродинамические шумы. Экспериментальные исследования их сложны и трудоемки. Для этого были разработаны различные CFD системы, позволяющие проводить тестирование новых разработанных транспортных средств без особых затрат.
В данной работе были рассмотрены влияния аэродинамических и гидродинамических характеристик на транспортные средства. Были созданы две модели транспортного грузового судна. Первая модель представляет собой демонстрацию выталкивающей силы, действующей на корпус судна, находящегося в состоянии покоя и в идеальных погодных условиях. Далее создана модель судна в движении с постоянной скоростью, демонстрирующая гидродинамическую обтекаемость корпуса корабля при наличии аэродинамического сопротивления и морского волнения

Купить

В результате проведенного исследования, смоделировали движение морских подвижных объектов и наземного грузового транспорта. Повторили законы механики, закон Архимеда, аэродинамику и гидродинамику. Познакомились с интегрированной средой разработки Ansys workbench. Изучили основы и применение высокоуровневого языка программирования C++.
В настоящее время существует тенденция снижения требуемого уровня знаний для инженеров-программистов, используется разделение труда (создание геометрии, задание расчетной сетки, настройка модели, анализ результатов). Способствует тому и повышение надежности программных пакетов, устойчивости к некорректным действиям пользователей и упрощение интерфейсов. Программный комплекс Ansys WorkBench обладает лучшими качествами и рядом преимуществ в этом направлении развития, что позволяет получать нормальные результаты без длительной специальной подготовки, глубоких знаний математической модели. В то же время не стоит забывать, что более глубокое понимание гидродинамики и численных методов позволяет находить неординарные решения поставленных задач, сокращая расчетное время и повышая точность получаемых результатов.
Компиляция моделей производилась на ЭВМ со следующими вычислительными характеристиками:
– процессор AMD A8 4500M;
– 6 Гб RAM;

Купить