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龙图腾网获悉江苏科技大学;招商局金陵鼎衡船舶(扬州)有限公司申请的专利一种浮冰与船舶耦合水动力及船舶运动预报装置和方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115600400B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211255034.6，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种浮冰与船舶耦合水动力及船舶运动预报装置和方法是由李志富;石玉云;刘聪;沈中祥;郑亚东;王东;印军;周渝凯;寥阔设计研发完成，并于2022-10-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种浮冰与船舶耦合水动力及船舶运动预报装置和方法在说明书摘要公布了：本发明属于船舶水动力及运动预报技术领域，具体地说，是一种浮冰与船舶耦合水动力及船舶运动预报装置和方法，首先导出格林函数，除满足冰层和自由表面的边界条件，也满足除船舶表面条件之外的所有其它条件，通过格林函数，速度势的微分方程转化为仅在船舶表面上的边界积分方程，该积分方程在船体的水线处引入扩展面，以消除不规则波频率的影响；解析导出格林函数的渐近求解公式，从而建立一种近似有效的船舶波浪冰层耦合相互作用的求解程序，数值计算出船体的附加质量、阻尼系数和波浪激振力等结果；通过该方法，可以深入了解不同参数特性下的水波船舶冰层相互作用机制，为极地船舶水动力问题、运动预报以及其合理化的设计提供理论支撑。

本发明授权一种浮冰与船舶耦合水动力及船舶运动预报装置和方法在权利要求书中公布了：1.一种浮冰与船舶耦合水动力及船舶运动预报方法，使用浮冰与船舶耦合水动力及船舶运动预报装置，该预报装置包括第一机构单元、第二机构单元和预报机构单元；所述第一机构单元用于根据线性化势流理论构建冰区流场定解边值问题求解模型，且建立基于格林函数的数值求解算法；所述第二机构单元根据边界元法构建极地船舶的边界元计算网格，在每个网格单元进行求解，构建冰区船舶水动力和运动方程；所述预报机构单元采用Fortran语言在计算机设备的Windows平台上开发相关数值计算程序，对波浪场中浮冰与船舶耦合水动力及船舶运动进行预报，数值结果可存于数据储存器上； 具体包括以下步骤： 步骤1采用流域匹配解法，基于线性势流理论给出满足整个流域的速度势拉普拉斯控制方程，以及各种边界条件； 步骤2采用由脉动源产生的格林函数，利用格林公式与格林函数，解决海冰覆盖流域关键问题，来求解速度势； 步骤3将扰动速度势的微分方程转化为仅在船舶表面上的边界积分方程，并通过修改基于边界元法求解的积分方程来消除不规则波频率的影响； 步骤4计算出水动力系数，包括阻尼系数、附加质量，以及波浪激励力； 步骤5给出船舶的六自由度运动方程； 步骤6基于Fortran语言，编制三维波浪场中浮冰与船舶耦合水动力及船舶运动预报问题的直接数值计算程序，并进行数值收敛与有效性验； 在所述步骤1中，所述线性化势流理论假设流体是无粘性、不可压缩和均匀的，流体运动是无旋转的，当波浪运动和船舶运动的振幅与波长小于船舶尺寸时，对于频率为ω的时间正弦运动，总速度势写成： 其中，η0是入射波的振幅，φ0＝φI+φD是散射势，其中，φI和φD分别为入射势和绕射势，φj是六自由度中船舶运动的第j模式产生的辐射势，复振幅为ηj； 质量守恒要求速度势在整个流体中满足拉普拉斯方程： 2 其中，是水平面上的拉普拉斯算子，该流场内所有边界条件如下所述： 在自由液面，联合动力学和运动学自由表面边界条件，可得： 3 其中，为重力加速度，在冰层覆盖的流体区域中，设定冰盖和水面之间没有间隙，提供了以下运动学条件： 4 其中，是冰层的扰度，进一步可以写为： 5 联合冰盖和水面之间界面的运动学和动力学边界条件，可得： 6 其中，是冰层的有效弯曲刚度，是单位面积的相应质量，在冰层边缘，施加零弯矩和剪切力条件，可得： 7 其中，；运算符和分别定义为： 8 9 在船体湿表面满足不可穿透边界条件： 10 在海底同样满足不可穿透边界条件： 11 在无穷远处，辐射条件要求辐射波和绕射波以自由表面波和以弯曲重力波的形式向外传播。

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