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龙图腾网获悉大连船舶重工集团有限公司申请的专利一种翼型风帆结构分析中的气动力载荷映射施加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：CN121425424B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-13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：202512014959.1，技术领域涉及：B63B71/10；该发明授权一种翼型风帆结构分析中的气动力载荷映射施加方法是由赵晓玲;侯玉品;何旭;李文贺;李堃;陈立;刘闯;钱静;李薇;郝佳姝设计研发完成，并于2025-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种翼型风帆结构分析中的气动力载荷映射施加方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种翼型风帆结构分析中的气动力载荷映射施加方法，包括步骤：1：基于风帆分析工况提取气动力模型帆面各关键点处的风压力；2：风帆气动力载荷数据的格式化处理；3：风帆结构载荷的映射处理与施加；4：风帆气动力载荷验证。本发明实现了CFD分析得到的载荷到结构分析模型的有效映射；同时该方法对于类似问题的处理也具有较强的通用性。本发明方法针对网格分布不同的CFD模型与结构模型之间的载荷映射提供了可靠方法，且同时适用于结构模型单元网格划分规则及不规则情况。

本发明授权一种翼型风帆结构分析中的气动力载荷映射施加方法在权利要求书中公布了：1.一种翼型风帆结构分析中的气动力载荷映射施加方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1：基于风帆分析工况提取气动力模型帆面离散点处的风压力；具体过程如下： 步骤101：分析工况和坐标系定义； 每一工况包括风攻角WA、风速大小WS；LWA，WS表示第m个工况； 坐标原点o：取为风帆宽度方向轴线与对称轴的交点，位于风帆高度下沿； x轴，沿风帆宽度轴线方向，向右为正； y轴，垂直于轴线方向，指向凸面为正； z轴，沿风帆高度方向，向上为正； 步骤102：针对每一工况，由气动力分析软件开展翼型风帆装置的气动力分析，输出各个风攻角下风帆外表面的压力分布，由气动力分析软件输出的压力载荷表达为坐标下的函数：工况L，风帆外表面压力输出格式为P,x,y,z，P表示风帆外表面压力，x、y、z表示坐标；工况L的压力数据记入第一数据库； 步骤103：按照压力坐标点的高度值对所述数据库进行降序排列，更新后的数据库成为第二数据库； 步骤2：风帆气动力载荷数据的格式化处理： 步骤201：对离散点的z坐标进行处理，具体过程为： 步骤201-1：高度方向离散：将风帆沿高度方向划分成n段，从下向上依次记为1,2,…,i,…,n；i表示第i个高度分段； 步骤201-2：针对高度方向的第i个分段，用一个统一的Z值对该分段内的离散点进行表征； 步骤202：把CFD输出的风压数据转化为结构分析软件ANSYSAPDL使用的格式；生成的inputPm文件； 步骤3：风帆结构载荷的映射处理与施加，包括如下步骤： 步骤301：采用ANSYS结构有限元分析软件，建立结构有限元分析模型，读入步骤2生成的inputPm文件； 步骤302：CFD载荷映射处理，具体步骤如下： 步骤302-1：定义数组prelem，用来存放施加给结构有限元分析模型帆面单元的载荷，数据格式为Nu,Pele；数组prelem为J行2列数组，J为需要施加载荷的单元数量值，Nu为结构有限元分析模型单元编号，Pele为结构单元载荷值； 步骤302-2：针对每个高度分段i，对应的高度坐标为Zi，在结构有限元分析模型上选择Zi和Zi+1之间的帆面单元作为目标单元，i=1,…，n-1；针对选择的第j个目标单元进行如下操作： 1提取目标单元的中心坐标xj,yj,zj和单元号Nuj； 2采用最小半径法得到CFD载荷插值点处的位置信息，具体步骤为： 以inputPm文件为基础，在Zi位置上沿翼型帆面周向搜索，寻找距离中心坐标xj,yj,zj的左、右位置最近的载荷点，CFD载荷点编号分别记为A，B，载荷点处的压力分别记为PA，PB，载荷点处的坐标值分别记为xA,yA,zA，xB,yB,zB； 在Zi+1位置上沿翼型帆面周向搜索，寻找距离中心坐标xj,yj,zj的左、右位置最近的载荷点，CFD载荷点编号分别记为C，D，载荷点处的压力分别记为PC，PD,载荷点处的坐标值分别记为xC,yC,zC，xD,yD,zD； 3采用加权平均的方式计算出目标单元上的载荷值； 4把计算得到的载荷值Pelej和对应的单元号Nuj存储于数组prelem中； 步骤303：选择需要施加载荷的目标单元，根据所述数组prelem中的数据信息，在ANSYS结构分析软件中采用sfe命令结合循环语句施加结构载荷； 步骤4：风帆气动力载荷验证： 载荷加载完成之后，需要确认气动力分析的载荷与结果加载之间误差情况，以确认加载过程的精度；否则需要进一步调整步骤201中的载荷离散梯度z；重新加载。

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