针对船舶的PATRAN_FLUENT的接口开发及其应用

【摘要】： 本文立足CAE软件研究发展的现状,比较了当前典型流体分析软件FLUENT及其前处理软件Gambit和结构分析软件NASTRAN及其前处理器PATRAN各自的功能、风格和操作流程,着重分析了他们之间的不同点,并指出由于这些不同点,给同时进行流体和结构的数值分析带来了相当的工作量。文章结合当前的前后处理技术,并针对船舶力学计算,流固耦合分析等的需要,利用具有前处理优势的PATRAN前处理器作为二次开发平台,研发出适用于FLUENT软件和NASTRAN软件的统一前后处理器,为CAE处理中模型建立、网格划分、边界条件加载、环境设置以及流固耦合等提供了手段。 同时,利用开发的接口系统,并基于不可压缩粘性流体的N-S方程和VOF方法,采用动边界造波、多孔介质消波等方法,运用商业CFD软件FLUENT及其二次开发功能,来真实模拟海洋深水池中摇板式造波机产生的规则波浪。通过统计波浪在该模拟水池中的变化规律,并与实际数据进行比较,得出该二维数值波浪水池模型能够有效模拟深水池的造波情况。这有利于解决模型试验费时、费力、投资大等问题。同时,将流体数值计算结果通过接口导入到结构分析中,并直接作为边界条件对造波板进行适当的结构性能分析计算。