编一个使用compute force and moment的计算船舶艏摇力矩以及重心位置变化的UDF

首先，需要在Fluent中定义自定义函数(UDF)。在Fluent的主界面中点击 "Define" -> "User-Defined" -> "Functions"，选择 "Interpreted" 语言类型，然后输入以下代码：

#include "udf.h"

DEFINE_ON_DEMAND(calc_hull_motion)
{
    Thread *t;
    cell_t c;
    real Fx = 0.0, Fy = 0.0, Fz = 0.0, Mx = 0.0, My = 0.0, Mz = 0.0;
    real xcg = 0.0, ycg = 0.0, zcg = 0.0, vol = 0.0;

    /* Loop through all cells in the hull zone */
    thread_loop_c(t,domain)
    {
        if (FLUID_THREAD_P(t))
        {
            continue;
        }

        begin_c_loop(c,t)
        {
            Fx += C_UDMI(c,t,0);  /* Sum up forces */
            Fy += C_UDMI(c,t,1);
            Fz += C_UDMI(c,t,2);
            Mx += C_UDMI(c,t,3);  /* Sum up moments */
            My += C_UDMI(c,t,4);
            Mz += C_UDMI(c,t,5);

            xcg += C_UDMI(c,t,6) * C_VOLUME(c,t);  /* Calculate center of gravity */
            ycg += C_UDMI(c,t,7) * C_VOLUME(c,t);
            zcg += C_UDMI(c,t,8) * C_VOLUME(c,t);
            vol += C_VOLUME(c,t);  /* Sum up volume */
        }
        end_c_loop(c,t)
    }

    /* Normalize center of gravity */
    xcg /= vol;
    ycg /= vol;
    zcg /= vol;

    /* Output results to console */
    printf("Forces: Fx=%e, Fy=%e, Fz=%e\n", Fx, Fy, Fz);
    printf("Moments: Mx=%e, My=%e, Mz=%e\n", Mx, My, Mz);
    printf("Center of gravity: xcg=%e, ycg=%e, zcg=%e\n", xcg, ycg, zcg);
}

这段代码会循环遍历所有在 "hull" 区域内的网格单元，并将个单元上的力和力矩分量相加，最终输出总的力和力矩以及船舶重心位置。这里假设在Fluent中已经定义了一个名为 "hull" 的区域。

接下来，需要在Fluent中定义用户自定义的记忆单元(UDMI)，来存储每个网格单元上的力和力矩分量、重心位置分量以及体积。在Fluent的主界面中点击 "Define" -> "User-Defined" -> "Memory"，选择 "Thread" 作为 "Thread Memory Context"，并输入以下代码：

#include "udf.h"

DEFINE_ADJUST(hull_udmi, domain)
{
    Thread *t;
    cell_t c;

    /* Loop through all cells in the hull zone */
    thread_loop_c(t,domain)
    {
        if (FLUID_THREAD_P(t))
        {
            continue;
        }

        begin_c_loop(c,t)
        {
            /* Calculate force and moment components */
            real Fx = ...;  /* Compute force in x direction */
            real Fy = ...;  /* Compute force in y direction */
            real Fz = ...;  /* Compute force in z direction */
            real Mx = ...;  /* Compute moment about x axis */
            real My = ...;  /* Compute moment about y axis */
            real Mz = ...;  /* Compute moment about z axis */

            /* Calculate center of gravity */
            real xcg = ...;  /* Compute x coordinate of center of gravity */
            real ycg = ...;  /* Compute y coordinate of center of gravity */
            real zcg = ...;  /* Compute z coordinate of center of gravity */

            /* Calculate volume */
            real vol = C_VOLUME(c,t);

            /* Store data in UDMI */
            C_UDMI(c,t,0) = Fx;
            C_UDMI(c,t,1) = Fy;
            C_UDMI(c,t,2) = Fz;
            C_UDMI(c,t,3) = Mx;
            C_UDMI(c,t,4) = My;
            C_UDMI(c,t,5) = Mz;
            C_UDMI(c,t,6) = xcg;
            C_UDMI(c,t,7) = ycg;
            C_UDMI(c,t,8) = zcg;
            C_UDMI(c,t,9) = vol;
        }
        end_c_loop(c,t)
    }
}

在这段代码中，需要根据具体情况计算出每个网格单元上的力和力矩分量、重心位置分量以及体积，并将这些数据存储到相应的UDMI中。在这里，我们先用 "..." 表示计算公式，需要根据具体情况进行修改。

最后，在Fluent中点击 "Run" -> "Initialize"，然后点击 "Define" -> "User-Defined" -> "Execute on Demand"，选择上面定义的函数 "calc_hull_motion"，并点击 "Execute" 按钮，即可计算出船舶艏摇力矩以及重心位置变化。