高速巡逻艇型线设计与最佳纵倾数值研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

高速巡逻艇作为维护国家安全、保障海上权益的重要力量，对其航速、机动性、稳定性等性能指标提出了极高要求。

船舶的纵倾状态，即船体纵向倾斜角度，对高速巡逻艇的阻力、操纵性以及整体航行性能有着显著影响。

为此，本选题将围绕高速巡逻艇型线设计与最佳纵倾数值展开深入研究，旨在寻求最佳的水动力性能，为提高巡逻艇综合作战效能提供理论依据和技术支撑。

2. 本选题国内外研究状况综述

高速巡逻艇的型线设计与优化始终是船舶水动力学领域的热点和难点，国内外学者对此进行了大量的研究。

1. 国内研究现状

我国在高速巡逻艇设计和研究方面起步较晚，但近年来发展迅速。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题将重点研究以下内容：1.高速巡逻艇性能需求分析：分析高速巡逻艇的任务特点、航行环境以及技战术指标要求，明确其对航速、操纵性、稳定性等方面的具体需求。

2.巡逻艇型线设计：基于高速巡逻艇性能需求，研究船体型线设计要素，利用cfd技术进行型线优化，确定初步的型线方案。

3.纵倾对阻力影响研究：分析阻力构成，利用cfd方法计算不同纵倾角下的巡逻艇阻力，评估纵倾对阻力的影响规律。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解高速巡逻艇型线设计、阻力性能优化、操纵性预报等方面的研究现状，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.理论分析阶段：分析高速巡逻艇的航行特点和性能需求，研究船体型线设计要素、阻力构成、操纵性机理等，建立相关数学模型，为数值模拟和实验验证提供理论依据。

3.数值模拟阶段：利用cfd软件建立高速巡逻艇的数值模型，对不同型线方案、不同纵倾角下的阻力、操纵性等水动力性能进行数值计算，分析其变化规律，优化型线方案，并初步确定最佳纵倾数值范围。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：1.将高速巡逻艇的型线设计与最佳纵倾数值研究相结合，突破传统设计理念，寻求最佳水动力性能，为提高巡逻艇综合作战效能提供新的思路。

2.综合考虑阻力和操纵性，建立多目标优化函数，利用遗传算法等优化算法求解最佳纵倾角，克服单一性能指标优化的局限性，实现巡逻艇综合性能的提升。

3.结合数值模拟和实验验证，对高速巡逻艇在不同纵倾角下的阻力、操纵性等水动力性能进行系统分析，揭示纵倾对巡逻艇航行性能的影响规律，为巡逻艇的设计和使用提供理论依据和技术支持。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.王永存,王浩,王硕,等.基于cfd的深v船型阻力优化计算与分析[j].船舶工程,2021,43(03):55-59.

2.郭雪辉,周超,王金宝,等.基于cfd的深v船型纵倾优化[j].哈尔滨工程大学学报,2021,42(12):1535-1541.

3.刘志远,吴洋,刘金保.高速深v船型快速性能预报[j].华南理工大学学报(自然科学版),2020,48(07):108-115.