将船体运动定义为 6 自由度体

船体是以 8 节的恒定速度移动的刚性体。除了规定的运动外，船体移动时还受到周围流体施加的力的影响。

要将 DFBI 运动与规定的向前运动相结合，则创建一个具有平面运动载体的 6 自由度体，用于模拟基准坐标系 X-Y 平面中的约束式运动。特别是，在 X-Y 平面上定义轨迹的同时可让体沿以下方向自由移动：升降（沿 Z 轴平移）、俯仰（绕 Y 轴旋转）和滚转（绕 X 轴旋转）。该船的轨迹为：X 方向 8 节 * 时间，Y 方向 0.0。
  1. 船的速度通常以节为测量单位。要在 Simcenter STAR-CCM+ 中添加新单位：
    1. 右键单击工具 > 单位节点并选择新建 > 单位。
    2. 将 Units_1 重命名为 Knots。
    3. 设置以下属性：
      属性 设置
      转换 0.514444
      量纲 速度
  2. 为方便起见，创建船体速度参数：
    1. 右键单击自动化 > 参数节点并选择新建 > 标量。
    2. 将标量节点重命名为速度。
    3. 设置以下属性：
      属性 设置
      量纲 速度
      值 8 节
  3. 要定义 6 自由度体，首先将 DFBI 运动模型分配给包含船体边界的流体区域：
    1. 右键单击工具 > 运动节点，然后选择新建 > DFBI 旋转和平移。
    2. 选择区域 > 船体 > 物理值 > 运动指定节点，将运动设置为已创建的 DFBI 旋转和平移。
  4. 要定义 6 自由度体：
    1. 右键单击 DFBI > 6 自由度体节点，并选择新建体 > 3D > 连续体。
    2. 选择 Body 1，然后设置以下属性：
      节点 属性 设置
      Body 1 体表面 减去的船体
      体运动选项 平面运动载体
      平面运动选项 平面运动选项 通用平面运动
      自由升降 激活

      在体坐标系中允许 X 轴方向平移。
      自由俯仰 激活

      在体坐标系中允许绕 Y 轴方向旋转。
      无约束滚动 停用

      该模拟是绕体 X 轴对称的 - 滚动为零。为避免出现数字噪声，停用滚动运动。
      通用平面运动 X 轴平移 ${Speed}* ${Time}

      所有其他轨迹分量都设为零。
      Y 轴平移 0.0 m

      在基准坐标系中不允许 Y 方向平移。
      Z 轴旋转 0.0 弧度

      在基准坐标系中不允许绕 Z 方向旋转。
      用户自定义导数 激活

      显式使用一阶和二阶时间导数来计算用户自定义轨迹。
      平面运动导数 X 轴速度 ${Speed}

      所有其他速度分量均设为零。
      体属性 质量 1.77E7 千克


要简化 6 自由度体的初始值设置，创建初始体坐标系，其原点位于体的重心，而轴反映体的初始方位。
  1. 要创建初始体坐标系：
    1. 右键单击工具 > 坐标系 > 基准 > 局部坐标系 > 新建 > 笛卡尔并接受创建笛卡尔坐标系对话框中的默认值。
    2. 单击创建。
    3. 将 Cartesian 1 重命名为 InitialBodyCoordinateSystem。
    4. 选择 InitialBodyCoordinateSystem 节点，然后将原点设为 [90.0, 0.0, 0.0] m,m,m。
      在船的重心处创建了一个局部坐标系：


  2. 选择 Body 1 > 初始值节点，然后为 6 自由度体设置以下属性：
    节点 属性 设置
    附着点 坐标系 基准→ InitialBodyCoordinateSystem
    位置 [0.0, 0.0, 0.0]

    指定该体最初连接到平面运动载体的点。在这种情况下，连接点是体的质心。
    质心 坐标系 基准→ InitialBodyCoordinateSystem
    位置 [0.0, 0.0, 0.0]
    惯性矩 坐标系 基准→ InitialBodyCoordinateSystem
    对角分量 [3.0E9, 4.0E10, 4.0E10]
    方向 坐标系 基准→ InitialBodyCoordinateSystem
  3. 选择 Body 1 > 外力与力矩节点，确保重力已激活。
  4. 保存模拟。