朱勁東道:“主任,我倒是覺得采用數學船型法更好一些,咱們的二百噸級穿浪雙體船型,畢竟是民用船型,所以在很多設計上,都與軍船不同,因此我想采用數學船型法,結合CFD計算流體力學來進行設計,同時這對將來進行數字化建造來說,也是最好的!”
鐘小偉驚訝地道:數學船型法加CFD計算流體力學?這,這可能嗎?”
的確,現在計算流體力學在艦船設計中基本上還沒有應用,并且在朱勁東記憶中,再過十年都還沒有很成功的應用到艦船設計中,直到十多年后才慢慢成熟起來。
不過朱勁東可是這方面的專家了,所以他正是想以此為突破點,快速提高中國船舶設計的水平,再加上數字化造船的推進,那么中國造船工業就能更快的縮短與世界先進水平的差距,用更短的時間實現造船強國的目標。
這是一個突破口,朱勁東知道自己必須要把握。
黃天天也不敢相信自己聽到的,這太超前了。
朱勁東卻十分凝重地道:“當然,這沒有什么不可能的,這是推動咱們中國船舶設計水平縮短與世界先進水平差距,縮短咱們的造船工業與造船強國差距的最好的一條路了。數學船型法,用數學公式對船舶的型線進行表述,根據船體外形曲面幾何形狀參數和按照某種規律變化的平面曲線構成船體曲面,還吃水函數法和縱向函數法。”
鐘小偉點了點頭道:“對,還有一種方法是將船體曲面分成若干塊曲面,按照連續條件將其拼接起來,構成船體曲面。”
朱勁東笑道:“是啊,可以看到這種方法有非常明顯的優越性,在進行型線設計時,我們可以根據主尺度要求,一步一步進行自行繪制型線,在成功的表達了船體型線后,就可以直接進行修改得到更滿意船體型線。而在引進CFD方法后,可以用計算模擬的方法,得到最優化的型線,這樣就大大的減少了錯誤和船模試驗。”
黃天天好奇地道:“可是,具體應該怎么做呢?”
朱勁東呵呵笑道:“其實并沒有想象中的那么復雜,我們可以分析穿浪雙體船的型線特點,取設計水線以下部分給出具體設計參數,利用非均勻B樣條統一表達橫剖面面積曲線,半寬折角線,半寬水線,改變首尾端切向矢量以修改曲線的形狀,設計靈活度是非常大的。”
頓了頓,朱勁東又道:“在建立穿浪雙體船的數學模型后,首先設計沿船長方向的首尾輪廓線,龍骨線和折角線等特征線,接著設計橫剖面曲線,半寬折角線,調整排水量,浮心縱向坐標到設計值后,插值生成一系列橫剖線…”
這下子,朱勁東可算是把鐘小偉和黃天天都震驚到了,因為他們發現,朱勁東的艦船設計理論水平,實在是太高了!
實際操作水平嘛,他們現在還沒有見到,盡管這樣,他們都發現自己,在理論水平方面,比朱勁東差了很多!
鐘小偉道:“不過現在CFD技術,在世界范圍內,也只是取得一點點的進展,距離實用化還有很遠,咱們怎么能夠做到呢?”
朱勁東笑道:“主任,咱們就是要做別人都沒有做到的事情啊!不然咱們還談什么造船強國,報效國家呢!雖然說試驗流體力學發展了一百多年,計算流體力學只有十幾年,艦船計算流體力學由于更加復雜,從一九九零年提出艦船CFD到現在也不到十年時間,確實取得的進展非常緩慢。”
說到這里,朱勁東語氣一變,帶著一股強大的自信與激情道:“但是我們就是要從這里開始突破,這是我們實現跨越式超越世界先進水平的一個契機,流體力學研究物體的繞流和內部流動,流動現象由一些基本方程所控制,對不可壓縮流體運動的基本方程,由連續方程,動量方程組成。依托計算技術和計算方法,使數值求解流動問題成為現實,而我們傳統的水池船模試驗,追求優秀線型,即優化的水動力性能,以測量作為手段!”
“所以CFD技術與試驗互補,與試驗結合,成為咱們艦船設計師獲取總體水動力性能的途徑,它可以改變整個艦船總體性能設計模式和流程。CFD技術信息量大,成本低,快速響應,快速實現多方案優選,采用全尺度幾何模型,避免了水池試驗模擬時模型縮尺比帶來的尺度效應問題。CFD技術非常適用于開發新新船型和特殊船型,在新概念船型開發上有明顯優勢!”朱勁東激動地道。
鐘小偉震驚得無以復加:“這,看來咱們真的有希望了,只是要真正的實現CFD技術的應用,恐怕還需要做很多的工作啊!艦船水動力性能,分為快速性能,操縱性能和耐波性能三類,要準確的模擬計算,這個難度太高了!”
朱勁東點了點頭道:“正是因為難度很高,所以就連艦船設計水平最高的歐洲也沒有真正的突破,沒有實現CFD的應用,咱們中國就要從這里作為突破點,搶占制高點。CFD技術還要要綜合考慮風,浪,流的影響,但是我們一旦成功了,那就站在了世界艦船設計的最高峰!”
黃天天激動地道:“是啊,這是設計方面的高峰,而造船的高峰就是數字化造船,朱,你流弊了!”
朱勁東笑道:“在設計和建造這兩個領域,都實現數字化,才是真正的數字化造船,所以我們在二二型導彈艇上面,可以進行嘗試,世界上的先進造船國家,都有了各自的船舶設計與建造集成系統,它們都不同程度的采用了數學方法定義船體曲線,使船舶設計與建造實現計算機控制,把表征船體曲面幾何形狀的型值存儲在數據庫中,建造時就可以直接從數據庫調用,與數控造船設備結合,形成強大的造船能力!”
現在鐘小偉這個主任,都感覺自己需要向朱勁東學習了!
最重要的還是,如果海狼艦船設計研究所能夠在CFD和數字化造船技術領域獲得成功,那么它將成為世界上最頂尖的艦船設計研究所!