指导性文件 GUIDANCE NOTES GD12-2020
中国船级社
目标型数值水池认证指南
2020
2020 年 7 月 1 日生效
北京
前 言
为了推动业界更多更好地应用数值水池，中国船级社制定了目标
型数值水池认证指南，本指南原则上涵盖船舶与海洋工程问题所涉及
到的一系列水动力学技术，包括船舶快速性、船舶耐波性、船舶操纵
性、海洋平台运动和载荷、螺旋桨空泡激振力、涡激振动/涡激运动
等，但考虑到指南有个循序渐进逐步完善的过程，已发布的指南涵盖
了船舶快速性和船舶耐波性，在此次新版指南里纳入了船舶操纵性、
海洋平台运动和载荷、螺旋桨空泡激振力、涡激振动与运动等数值水
池及软件系统集成相关内容。
本指南基于目标型导向，对数值水池的目标、功能性要求、质
量体系、认证程序和衡准等方面做出规定，旨在对数值水池的开
发、认证等提供指导。
目标型数值水池认证指南 2020 目 录
目 录
第 1 章 总则 ...................................................... 1
第 1 节 定义 ....................................................................................................................... 1
第 2 节 范围 ....................................................................................................................... 2
第 3 节 框架 ....................................................................................................................... 2
第 2 章 目标 ...................................................... 3
第 1 节 船舶快速性数值水池 ........................................................................................... 3
第 2 节 船舶耐波性数值水池 ........................................................................................... 3
第 3 节 船舶操纵性数值水池 ........................................................................................... 4
第 4 节 海洋平台运动与载荷数值水池 ........................................................................... 5
第 5 节 螺旋桨空泡激振力数值水池 ............................................................................... 6
第 6 节 涡激振动/运动数值水池 ...................................................................................... 6
第 7 节 软件系统集成 ....................................................................................................... 7
第 3 章 功能性要求 ................................................ 8
第 1 节 船舶快速性数值水池 ........................................................................................... 8
第 2 节 船舶耐波性数值水池 ........................................................................................... 8
第 3 节 船舶操纵性数值水池 ......................................................................................... 10
第 4 节 海洋平台运动与载荷数值水池 ......................................................................... 10
第 5 节 螺旋桨空泡激振力数值水池 ............................................................................. 12
第 6 节 涡激振动/运动数值水池 .................................................................................... 12
第 7 节 软件系统集成 ..................................................................................................... 13
第 4 章 认证 ..................................................... 14
第 1 节 认证总则 ............................................................................................................. 14
第 2 节 质量体系 ............................................................................................................. 14
第 3 节 认证程序 ............................................................................................................. 14
第 4 节 认证衡准 ............................................................................................................. 15
第 5 章 数值水池认证及体系认证 ................................... 22
第 1 节 定义 ....................................................................................................................... 22
目标型数值水池认证指南 2020 目 录
第 2 节 认证说明 ............................................................................................................. 22
附录：《数值水池认证操作手册》 ................................... 23
目标型数值水池认证指南 2020 第 1 章 总则
第 1 章 总则
第 1 节 定义
1.1.1 本指南中所用定义如下：
（1）数值水池
利用水动力学理论模型和数值算法，系统化编制的高效计算软件，结合先进的计算机和
互联网条件，进行的在不同海洋环境条件下的船舶与海洋结构物流体动力响应过程的虚拟测
量或者试验，经认证后，满足船舶与海洋工程领域研究、设计及工程应用精度的要求。
（2）船舶快速性数值水池
主要包括船舶阻力虚拟试验、螺旋桨敞水虚拟试验及船舶自航虚拟试验。
（3）船舶耐波性数值水池
主要包括船舶运动虚拟试验、波浪增阻虚拟试验、船舶横摇阻尼虚拟试验及上浪砰击虚
拟试验等。
（4）船舶操纵性数值水池
主要包括约束模虚拟试验、船舶自由自航虚拟试验。
（5）海洋平台运动与载荷数值水池
主要包括针对正常作业海况平台运动虚拟试验、极端海况平台运动虚拟试验、平台自由
衰减虚拟试验及平台风载-流载虚拟试验。
（6）螺旋桨空泡激振力数值水池
主要包括船后螺旋桨空泡虚拟试验及螺旋桨空泡激振力虚拟试验。
（7）涡激振动与运动数值水池
主要包括立管涡激振动虚拟试验、平台涡激运动虚拟试验。
（8）物理试验
包含水池试验和实船试验。
（9）标模
基准检验结果。
1
目标型数值水池认证指南 2020 第 1 章 总则
第 2 节 范围
1.2.1 范围
1.2.1.1 《目标型数值水池认证指南》(下称“指南”)描述了数值水池目标并规定了功
能性要求，对船舶与海洋结构物的虚拟试验应符合这些目标和功能性要求。
第 3 节 框架
1.3.1 框架
1.3.1.1 指南框架包括三层：第I层—目标；第II层—功能性要求；第III层—认证。如图
1.3.1.1所示：
目标
功能性要求
认证
图1.3.1.1 指南框架示意图
2
目标型数值水池认证指南 2020 第 2 章 目标
第 2 章 目标
第 1 节 船舶快速性数值水池
2.1.1 目标
2.1.1.1 船舶快速性数值水池的目标为能够部分替代物理试验，并且在当前物理试验的
基础上进一步拓展功能。虚拟试验在规定的说明指引及质量体系管理下操作得当，在整个虚
拟试验过程中应保持准确、精细及稳定：
（1）部分替代物理试验是指船舶快速性数值水池可实现对水动力性能（快速性）进行
前期设计阶段评估，并能进行船舶线型（快速性）优化；
（2）规定的说明指引是指按照软件用户使用手册及虚拟试验流程的其他相关规定要求；
（3）整个虚拟试验过程是指项目概述、数据准备、模型选取、计算参数设置、运行计
算、结果输出、报告编制等全虚拟试验周期；
（4）准确是指虚拟试验结果满足工程应用精度要求；
（5）精细是指虚拟试验能直观反映几何模型、网格分布及流场的稳态细节；
（6）稳定包括软件自身和计算结果的稳定，其中软件自身的稳定是指保证数值水池系
统本身运行时不崩溃不死机，而计算结果的稳定是指在质量体系管理下，虚拟试验由符合资
质的专业技术人员操作进行，在合理地设定计算参数后，计算应达到收敛而不发散。
第 2 节 船舶耐波性数值水池
2.2.1 目标
2.2.1.1 船舶耐波性数值水池的目标为能够部分替代物理试验，并且在当前物理试验的
基础上进一步拓展功能。虚拟试验在规定的说明指引及质量体系管理下操作得当，在整个虚
拟试验过程中应保持准确、精细及稳定：
（1）部分替代物理试验是指船舶耐波性数值水池可实现常规耐波性分析、波浪增阻预
报、船舶上浪砰击载荷预报和横摇阻尼预报；
（2） 规定的说明指引是指按照软件用户使用手册及虚拟试验流程的其他相关规定要
求；
（3）整个虚拟试验过程是指项目概述、数据准备、模型选取、计算参数设置、运行计
算、结果输出、报告编制等全虚拟试验周期；
3
目标型数值水池认证指南 2020 第 2 章 目标
（4）准确是指虚拟试验结果满足工程应用精度要求；
（5）针对船舶耐波性数值水池的四项虚拟试验，精细的内涵如下：
针对船舶运动虚拟试验，精细是指能够反映船舶几何模型、船舶水动力系数、船体湿表
面水动压力、全浪向船舶运动 RAO、船舶周围波浪场等；
针对船舶波浪增阻虚拟试验，精细是指能够反映船舶几何模型、船舶运动 RAO、增阻
RAO、船舶水动压力场、船舶周围波浪场等；
针对船舶横摇阻尼虚拟试验，精细是指虚拟试验能够反映船舶几何模型、船舶横摇阻尼
模拟的流场压力、速度分布和横摇水动力矩等；
针对船舶上浪砰击载荷虚拟试验，精细是指虚拟试验能够反映船舶几何模型、船舶上浪
砰击载荷发生过程中船舶运动、波浪上浪过程、船舶上浪冲击载荷压力分布等流场细节。
（6）稳定包括软件自身和计算结果的稳定，其中软件自身的稳定是指保证数值水池系
统本身运行时不崩溃不死机，而计算结果的稳定是指在质量体系管理下，虚拟试验由符合资
质的专业技术人员操作进行，在合理地设定计算参数后，计算应达到收敛而不发散。
第 3 节 船舶操纵性数值水池
2.3.1 目标
2.3.1.1 船舶操纵性数值水池的目标为能够部分替代物理试验，并且在当前物理试验的
基础上进一步拓展功能。虚拟试验在规定的说明指引及质量体系管理下操作得当，在整个虚
拟试验过程中应保持准确、精细及稳定：
（1）部分替代物理试验是指船舶操纵性数值水池可实现操纵性的约束模虚拟试验、船
舶自由自航虚拟试验；
（2） 规定的说明指引是指按照软件用户使用手册及虚拟试验流程的其他相关规定要
求；
（3）整个虚拟试验过程是指项目概述、数据准备、模型选取、计算参数设置、运行计
算、结果输出、报告编制等全虚拟试验周期；
（4）准确是指虚拟试验结果满足工程应用精度要求；
（5）针对船舶操纵性数值水池的两项虚拟试验，精细的内涵如下：
针对约束模虚拟试验，精细是指能够反映出船舶几何模型、船舶运动时历、船舶受力时
历、船舶水动压力场、船舶水动力导数等；针对船舶自由自航虚拟试验，精细是指能够反映
4
目标型数值水池认证指南 2020 第 2 章 目标
船舶几何模型、船舶运动时历、回转试验结果（包括战术直径、定常回转直径、纵距）、Z
形试验结果（第一超越角、第二超越角）、停车试验结果（纵距、横距、迹程）等。
（6）稳定包括软件自身和计算结果的稳定，其中软件自身的稳定是指保证数值水池系
统本身运行时不崩溃不死机，而计算结果的稳定是指在质量体系管理下，虚拟试验由符合资
质的专业技术人员操作进行，在合理地设定计算参数后，计算应达到收敛而不发散。
第 4 节 海洋平台运动与载荷数值水池
2.4.1 目标
2.4.1.1 海洋平台运动与载荷数值水池的目标为能够部分替代物理试验，并且在当前物
理试验的基础上进一步拓展功能。虚拟试验在规定的说明指引及质量体系管理下操作得当，
在整个虚拟试验过程中应保持准确、精细及稳定：
（1）部分替代物理试验是指海洋平台运动与载荷数值水池可实现正常作业海况平台运
动计算分析、极端海况平台运动计算分析、平台静水自由衰减计算分析和平台风载-流载计
算分析等；
（2） 规定的说明指引是指按照软件用户使用手册及虚拟试验流程的其他相关规定要
求；
（3）整个虚拟试验过程是指项目概述、数据准备、模型选取、计算参数设置、运行计
算、结果输出、报告编制等全虚拟试验周期；
（4）准确是指虚拟试验结果满足工程应用精度要求；
（5）针对海洋平台运动与载荷数值水池的四项虚拟试验，精细的内涵如下：
针对作业海况平台运动虚拟试验，精细是指能够反映平台几何模型、平台水动力系数、
全浪向平台运动 RAO、系泊系统张力等；
针对极端海况平台运动虚拟试验，精细是指能够反映平台几何模型、平台气隙、波浪砰
击载荷、平台周围波浪场等；
针对平台自由衰减虚拟试验，精细是指虚拟试验能够反映平台几何模型、平台静水自由
衰减模拟的流场压力、速度分布和自由衰减阻尼系数等；
针对平台风载-流载虚拟试验，精细是指虚拟试验能够反映平台几何模型、平台风载系
数和流载系数、平台压力分布及流场细节等。
（6）稳定包括软件自身和计算结果的稳定，其中软件自身的稳定是指保证数值水池系
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目标型数值水池认证指南 2020 第 2 章 目标
统本身运行时不崩溃不死机，而计算结果的稳定是指在质量体系管理下，虚拟试验由符合资
质的专业技术人员操作进行，在合理地设定计算参数后，计算应达到收敛而不发散。
第 5 节 螺旋桨空泡激振力数值水池
2.5.1 目标
2.5.1.1 螺旋桨空泡激振力数值水池的目标为能够部分替代物理试验，并且在当前物理
试验的基础上进一步拓展功能。虚拟试验在规定的说明指引及质量体系管理下操作得当，在
整个虚拟试验过程中应保持准确、精细及稳定：
（1）部分替代物理试验是指螺旋桨空泡激振力数值水池可实现对螺旋桨空泡性能进行
前期设计阶段评估，并能实现对螺旋桨空泡形态和螺旋桨空泡激振力的预报；
（2） 规定的说明指引是指按照软件用户使用手册及虚拟试验流程的其他相关规定要
求；
（3）整个虚拟试验过程是指项目概述、数据准备、模型选取、计算参数设置、运行计
算、结果输出、报告编制等全虚拟试验周期；
（4）准确是指数值水池预报结果满足工程应用精度要求；
（5）精细是指虚拟试验可给出任意位置螺旋桨空泡激振力以及空泡形态如体积、面积
随时间的变化趋势；
（6）稳定包括软件自身和计算结果的稳定，其中软件自身的稳定是指保证数值水池系
统本身运行时不崩溃不死机，而计算结果的稳定是指在质量体系管理下，虚拟试验由符合资
质的专业技术人员操作进行，在合理地设定计算参数后，计算应达到收敛而不发散。
第 6 节 涡激振动/运动数值水池
2.6.1 目标
2.6.1.1 海洋立管涡激振动数值水池的目标应能够部分替代物理试验，或对难以开展物
理试验的高雷诺数、实尺寸、大长径比的情况进行模拟。针对工程设计或科学研究对于计算
效率和计算精度的需求，涡激振动快速虚拟试验能够进行立管涡激振动的快速预报，提供相
应的数据或曲线；针对科学研究中的计算精度和精细流场获取的需求，涡激振动精细虚拟试
验能够进行立管涡激振动的精细预报，提供相应的数据、曲线或流场云图。平台涡激运动数
值水池的目标应能够部分替代物理试验，或对难以进行物理试验模拟的高雷诺数、实尺寸的
情况进行模拟。针对工程设计或科学研究的需求，涡激运动虚拟试验能够提供所需平台涡激
6
目标型数值水池认证指南 2020 第 2 章 目 标
运动的相应数据或曲线。在整个数值模拟过程中应保持准确及稳定：
（1）部分替代物理试验是能够进行海洋立管涡激振动/平台涡激运动预报；
（2）整个虚拟试验过程是指项目概述、数据准备、模型构建、计算参数设置、运行计
算、结果输出、报告编制等全数值模拟周期；
（3）准确是指数值水池预报结果满足工程设计或科学研究的要求；
（4）稳定包括软件自身和计算结果的稳定，其中软件自身的稳定是指保证数值水池系
统本身运行时不崩溃不死机，而计算结果的稳定是指在质量体系管理下，虚拟试验由符合资
质的专业技术人员操作进行，在合理地设定计算参数后，计算应达到收敛而不发散。
第 7 节 软件系统集成
2.7.1 目标
2.7.1.1 软件系统集成的目标是，将各专业系统的数值水池软件，集成为统一的软件系
统，共享虚拟试验的输入数据和输出数据，并采用统一的质量管理监控标准进行软件开发和
集成：
（1）各专业系统的数值水池软件系统，是指本指南涵盖的各数值水池软件系统；
（2）集成为统一的软件系统，是指将上述各软件系统，集成为一个完整的软件系统，
统一管理运行；
（3）共享虚拟试验的输入数据和输出数据，是指在集成的系统中，各专业数值水池的
软件系统，可实现输入数据和输出数据的共享；
（4）统一的质量管理监控标准进行开发，是指各专业数值水池的软件开发过程，遵循
统一的软件开发质量管理标准；
（5）统一的质量管理监控标准集成，是指在集成各专业数值水池软件系统时，遵循统
一的软件集成质量管理标准。
7
目标型数值水池认证指南 2020 第 3 章 功能性要求
第 3 章 功能性要求
第 1 节 船舶快速性数值水池
3.1.1 功能性要求
3.1.1.1 船舶快速性数值水池至少满足以下功能性要求：
（1） 基于三维粘流理论；
（2） 虚拟试验选取的模拟对象（船体、螺旋桨、附体等）几何模型应与实际几何模型
满足几何相似；
（3） 虚拟试验能结合模拟对象几何曲率变化和物理流场特性实现自动化最优网格划分；
（4）虚拟试验选择的湍流模型应充分考虑物理流场特性；
（5）虚拟试验应具备较高的计算效率，并具备专家智慧辅助功能；
（6）虚拟试验船体兴波形态与物理试验观测基本匹配；
（7）虚拟试验在设计工况附近的结果与物理试验结果吻合良好；
（8）螺旋桨敞水虚拟试验在工作点附近的结果与物理试验结果吻合良好；
（9）自航虚拟试验在设计工况附近的自航点转速、螺旋桨推力、扭矩值结果与物理试验结
果吻合良好。
第 2 节 船舶耐波性数值水池
3.2.1 船舶耐波性数值水池组成模块
3.2.1.1 船舶耐波性数值水池包括四项虚拟试验，分别为船舶运动虚拟试验、波浪增阻
虚拟试验、船舶横摇阻尼虚拟试验和上浪砰击虚拟试验。
3.2.2 船舶运动虚拟试验功能性要求
3.2.2.1 船舶运动虚拟试验至少满足以下功能性要求：
（1）基于三维有航速势流理论开发；
（2）虚拟试验选取的船体几何模型应与实际几何模型满足几何相似；
（3）虚拟试验能结合模拟对象几何曲率变化和物理流场特性实现自动化最优网格划分；
（4） 虚拟试验应具备较高的计算效率，并具备专家智慧辅助功能；
（5）船舶波浪中运动船体附近非定常兴波场与物理试验基本匹配；
（6）基于船舶运动虚拟试验所预报的垂荡、纵摇、横摇运动及相对运动结果，与物理试
8
目标型数值水池认证指南 2020 第 3 章 功能性要求
验结果吻合良好。
3.2.3 船舶波浪增阻虚拟试验功能性要求
3.2.3.1 船舶波浪增阻虚拟试验至少满足以下功能性要求：
（1）基于三维有航速势流理论开发；
（2）虚拟试验选取的船体几何模型应与实际几何模型满足几何相似；
（3）虚拟试验能结合模拟对象几何曲率变化和物理流场特性实现自动化最优网格划分；
（4）虚拟试验应具备较高的计算效率，并具备专家智慧辅助功能；
（5）船舶波浪中运动船体附近非定常兴波场与物理试验基本匹配；
（6）虚拟试验在指定海况下的波浪增阻预报结果与物理试验结果吻合良好。
3.2.4 船舶横摇阻尼虚拟试验功能性要求
3.2.4.1 船舶横摇阻尼虚拟试验至少满足以下功能性要求：
（1）基于三维粘流理论算法开发；
（2）采用强迫横摇/自由横摇方式实现横摇阻尼获取；
（3）虚拟试验选取的模拟对象（船体、附体及海洋平台等）几何模型应与实际几何模型
满足几何相似；
（4） 虚拟试验能结合模拟对象几何曲率变化和物理流场特性实现自动化最优网格划分；
（5）虚拟试验应具备较高的计算效率，并具备专家智慧辅助功能；
（6）虚拟试验选择的湍流模型应充分考虑物理流场特性；
（7）船舶横摇阻尼虚拟试验结果与物理试验结果吻合良好。
3.2.5 船舶上浪砰击载荷虚拟试验功能性要求
3.2.5.1 船舶上浪砰击载荷虚拟试验至少满足以下功能性要求：
（1）基于三维粘流理论算法开发；
（2）虚拟试验选取的模拟对象（船体、附体及海洋平台等）几何模型应与实体相似；
（3）虚拟试验能结合模拟对象几何曲率变化和物理流场特性实现自动化最优网格划分；
（4）虚拟试验应具备较高的计算效率，并具备专家智慧辅助功能；
（5）虚拟试验选择的湍流模型应充分考虑物理流场特性；
（6）船舶上浪砰击载荷虚拟试验结果与物理试验结果吻合良好。
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目标型数值水池认证指南 2020 第 3 章 功能性要求
第 3 节 船舶操纵性数值水池
3.3.1 船舶操纵性数值水池组成模块
3.3.1.1 船舶操纵性数值水池包括两项虚拟试验，分别为约束模虚拟试验、船舶自由自
航虚拟试验。
3.3.2 约束模虚拟试验功能性要求
3.3.2.1 约束模虚拟试验至少满足以下功能性要求：
（1）基于三维粘流理论的船舶水动力导数算法开发，能够模拟斜航、纯横荡、纯摇首等
运动；
（2）虚拟试验选取的船体及舵的几何模型应与实际几何模型满足几何相似；
（3）虚拟试验能结合模拟对象几何曲率变化和物理流场特性实现自动化最优网格划分；
（4）虚拟试验应具备较高的计算效率，并具备专家智慧辅助功能；
（5）虚拟试验选择的湍流模型应充分考虑物理流场特性；
（6）虚拟试验得到的船舶受力结果与物理试验吻合良好。
3.3.3 船舶自由自航虚拟试验功能性要求
3.3.3.1 船舶自由自航虚拟试验至少满足以下功能性要求：
（1）基于势流理论或粘流理论的船舶操纵运动水动力算法和 MMG 模型开发；
（2）虚拟试验使用的船体几何模型应与实际几何模型满足几何相似；
（3）虚拟试验能结合模拟对象几何曲率变化和物理流场特性实现自动化最优网格划分；
（4）虚拟试验应具备较高的计算效率，并具备专家智慧辅助功能；
（5）虚拟试验得到的指定工况下的船舶回转试验结果（包括战术直径、定常回转直径、
纵距）与物理试验吻合良好；
（6）虚拟试验得到的指定工况下的船舶 Z 形试验结果（第一超越角、第二超越角、转
首滞后时间）与物理试验吻合良好；
（7）虚拟试验得到的指定工况下的船舶紧急停船试验结果（纵距、横距、迹程）与物理
试验吻合良好。
第 4 节 海洋平台运动与载荷数值水池
3.4.1 海洋平台运动与载荷数值水池组成模块
3.4.1.1 海洋平台运动与载荷数值水池包括四项虚拟试验，分别为正常作业海况平台运
10
目标型数值水池认证指南 2020 第 3 章 功能性要求
动虚拟试验、极端海况平台运动虚拟试验、平台静水自由衰减虚拟试验和平台风载-流载虚
拟试验。
3.4.2 正常作业海况平台运动虚拟试验功能性要求
3.4.2.1 正常作业海况平台运动虚拟试验至少满足以下功能性要求：
（1）基于三维势流理论算法开发；
（2）虚拟试验选取的平台几何模型应与实际几何模型满足几何相似；
（3）虚拟试验应具备较高的计算效率，并具备专家智慧辅助功能；
（4）平台附近波浪场模拟与物理试验基本匹配；
（5）平台运动预报结果与物理试验结果吻合良好。
3.4.3 极端海况平台运动虚拟试验功能性要求
3.4.3.1 极端海况平台运动虚拟试验至少满足以下功能性要求：
（1）基于三维粘流算法开发；
（2）虚拟试验选取的平台几何模型应与实际几何模型满足几何相似；
（3）虚拟试验应具备较高的计算效率，并具备专家智慧辅助功能；
（4）平台附近波浪场模拟与物理试验基本匹配；
（5）平台波浪砰击载荷计算结果与物理试验结果吻合良好。
3.4.4 平台静水自由衰减虚拟试验功能性要求
3.4.4.1 平台静水自由衰减虚拟试验至少满足以下功能性要求：
（1）基于三维粘流算法开发；
（2）虚拟试验选取的平台几何模型应与实际几何模型满足几何相似；
（3）虚拟试验应具备较高的计算效率，并具备专家智慧辅助功能；
（4）虚拟试验选择的湍流模型应充分考虑物理流场特性；
（5）平台静水自由衰减虚拟试验结果与物理试验结果吻合良好。
3.4.5 平台风载-流载虚拟试验功能性要求
3.4.5.1 平台风载-流载虚拟试验至少满足以下功能性要求：
（1）基于三维粘流算法开发；
（2）虚拟试验选取的平台几何模型应与实际几何模型满足几何相似；
（3）虚拟试验应具备较高的计算效率，并具备专家智慧辅助功能；
（4）虚拟试验选择的湍流模型应充分考虑物理流场特性；
（5）平台风载-流载虚拟试验结果与物理试验结果吻合良好。
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目标型数值水池认证指南 2020 第 3 章 功能性要求
第 5 节 螺旋桨空泡激振力数值水池
3.5.1 功能性要求
3.5.1.1 螺旋桨空泡激振力数值水池至少满足以下功能性要求：
（1）虚拟试验选取的模拟对象（船体、螺旋桨）几何模型应与实际几何模型满足几何相
似；
（2） 虚拟试验能结合模拟对象几何曲率变化和物理流场特性实现自动化最优网格划分；
（3）虚拟试验选择的湍流模型应充分考虑物理流场特性；
（4）虚拟试验应具备较高的计算效率，并具备专家智慧辅助以实现高度自动化；
（5）虚拟试验螺旋桨空泡形态与物理模型试验观测结果吻合良好；
（6）螺旋桨激振力虚拟试验结果和模型试验结果吻合良好。
第 6 节 涡激振动/运动数值水池
3.6.1 涡激振动虚拟试验功能性要求
3.6.1.1 海洋立管涡激振动数值水池的快速虚拟试验至少满足以下功能性要求：
（1）基于数据库和结构动力学响应理论开发；
（2）可基于垂直立管模型，进行钢质海洋立管的涡激振动分析；
（3）可进行海洋立管的模态分析，给出各阶的固有频率和振型；
（4）可进行海洋立管涡激振动的频域响应计算，获得位移、速度、加速度等均方根结果；
（5）海洋立管的涡激振动分析可给出横流向涡激振动的结果；
（6）可进行海洋立管的多种边界条件模拟，如铰接、固支、弹性边界等。
3.6.1.2 海洋立管涡激振动数值水池的精细虚拟试验至少满足以下功能性要求：
（1）基于粘流理论开发；
（2）可基于垂直立管模型，进行钢质海洋立管的涡激振动分析；
（3）可进行海洋立管涡激振动的时域响应计算，获得位移、流体力等时历结果；
（4）海洋立管的涡激振动分析可给出横流向和顺流向涡激振动的结果。
3.6.2 涡激运动数值模拟功能性要求
3.6.2.1 平台涡激运动数值水池的虚拟试验至少满足以下功能性要求：
（1）基于三维粘流理论开发；
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目标型数值水池认证指南 2020 第 3 章 功能性要求
（2）可进行平台在不同吃水、不同海流方向作用下的涡激运动分析，给出运动响应、流
体力的时历数据；
（3）可获得建立平台涡激运动幅值/立柱直径曲线（A/D 曲线）所需的相关数据；
（4）可对含螺旋列板的平台涡激运动进行模拟。
第 7 节 软件系统集成
3.7.1 功能性要求
3.7.1.1 软件系统集成至少满足以下功能性要求：
（1）数值水池软件开发应遵循的质量管理监控要求；
（2）软件系统集成应遵循软件系统集成的必要性标准和规范；
（3）软件系统集成应遵循软件系统集成的推荐性标准和规范；
（4）软件集成系统的整体架构合理可行，能较好地集成各专业数值水池软件，具有良好
的适应性和可维护性；
（5）软件集成系统的数据管理架构合理可行，能满足各专业数值水池软件的数据管理要
求，具有良好的适应性和可维护性。
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目标型数值水池认证指南 2020 第 4 章 认证
第 4 章 认证
第 1 节 认证总则
4.1.1 认证总则
4.1.1.1 数值水池认证的申请方原则上应建立软件开发的质量管理体系并接受认证方
的过程审核。开发的软件应符合本指南中的功能性要求和认证衡准，根据认证程序进行认证。
第 2 节 质量体系
4.2.1 质量体系
4.2.1.1 软件开发方应参照权威的质量管理体系文件建立自身的软件开发质量体系，并
申请认证方的审核。
第 3 节 认证程序
4.3.1 总体流程
4.3.1.1 数值水池系统认证主要分两步实施，即数值水池系统各模块软件开发过程的质
量管理监控和最终开发完毕的数值水池系统的认证。在申请方申请认证前，申请方应对最终
开发完毕的数值水池系统进行自评，即按相关认证衡准要求的各项逐一自评后确认，并提交
给认证方自评报告。
4.3.2 质量管理监控认证
4.3.2.1 按照认证方软件开发质量管理程序要求，数值水池认证的申请方应向认证方提
交软件开发过程文件以供审核，具体文件清单见附录《数值水池认证操作手册》2.1 章节，
认证方根据《目标型数值水池认证指南》进行审核认证。
4.3.3 数值水池系统认证
4.3.3.1 对于最终开发完毕的数值水池系统，数值水池认证的申请方应向认证方提交软
件（如适用）及相关文件以供审核认证方，具体文件清单见附录《数值水池认证操作手册》
2.2 章节，认证方根据《目标型数值水池认证指南》进行审核认证。
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目标型数值水池认证指南 2020 第 4 章 认证
第 4 节 认证衡准
4.4.1 船舶快速性数值水池认证衡准
4.4.1.1 船舶快速性数值水池认证衡准如下：
（1）虚拟试验选取的船模应具有代表性，认证数量见附录《数值水池认证操作手册》2.4
章节；
（2）虚拟试验选取的船体及螺旋桨几何模型应与实体模型一致，包括几何形状、尺寸等
要素，同时保证舵和桨与船体的相对位置准确；
（3）虚拟试验网格模型布局应涵盖全局网格尺度和布局、局部网格尺度和布局（包括自
由面、船艏、船艉、船体附近等）、边界层网格尺度和布局等；
（4）虚拟试验采用的边界条件应能反映真实的物理试验边界的影响；
（5）虚拟试验算法应涵盖主流的湍流模型，包括 k-ε系列、k-ω系列及 Reynolds Stress
等；
（6）虚拟试验算法应包含多种时间步长的设置策略；
（7）虚拟试验应涵盖速度压力耦合方式及数值离散格式的设置策略；
（8）虚拟试验结果应与物理水池试验（含标模）进行比对；
（9）虚拟试验结果与国际公认软件进行交叉比对（如有时）；
（10）数值水池系统计算结果与经本指南认证过的数值水池系统的交叉比对（如有时）；
（11）认证船型在设计工况附近的阻力虚拟试验结果与物理试验结果的误差应在 3%以
内；
（12）认证船型在工作点附近的螺旋桨敞水虚拟试验结果与物理试验结果的误差应在
3%以内；
（13）认证船型在设计工况附近的自航点转速、螺旋桨推力、扭矩值虚拟测量与物理
试验结果的误差应在 5%以内。
4.4.2 船舶耐波性数值水池认证衡准
4.4.2.1 船舶运动虚拟试验认证衡准如下：
（1）虚拟试验选取的船模应具有代表性，认证数量见附录《数值水池认证操作手册》
2.4 章节；
（2）虚拟试验选取的船体几何模型需与实体模型一致，包括几何形状、尺寸等要素；
（3）虚拟试验策略性分析应涵盖计算域大小、网格类型、时间步长等；
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目标型数值水池认证指南 2020 第 4 章 认证
（4）虚拟试验结果应与物理水池试验（含标模）进行比对；
（5）虚拟试验结果与国际公认软件进行交叉比对（如有时）；
（6）数值水池系统计算结果与经本指南认证过的数值水池系统的交叉比对（如有时）；
（7）虚拟试验认证船型的垂荡、纵摇、横摇运动及相对运动进行数值预报，与物理试
验结果的误差在 20%以内。
4.4.2.2 船舶波浪增阻虚拟试验认证衡准如下：
（1）虚拟试验选取的船模应具有代表性，认证数量见附录《数值水池认证操作手册》 2.3
章节；
（2）虚拟试验选取的船体几何模型需与实体模型一致，包括几何形状、尺寸等要素；
（3）虚拟试验策略性分析应涵盖计算域大小、网格类型、时间步长等；
（4）虚拟试验结果应与物理水池试验（含标模）进行比对；
（5）虚拟试验结果与国际公认软件进行交叉比对（如有时）；
（6）数值水池系统计算结果与经本指南认证过的数值水池系统的交叉比对（如有时）；
（7）虚拟试验对认证船型的波浪增阻进行数值预报，与物理试验结果的误差在 15%以
内；
（8）如适用，虚拟试验对认证船型的船舶失速（fw）进行数值预报，与物理试验结果
的误差在 10%以内。
4.4.2.3 船舶横摇阻尼虚拟试验认证衡准如下：
（1）虚拟试验选取的船模应具有代表性，认证数量见附录《数值水池认证操作手册》 2.3
章节；
（2）虚拟试验选取的船体几何模型需与实体模型一致，包括几何形状、尺寸等要素，同
时保证舭龙骨等附体与船体的相对位置准确；
（3）虚拟试验网格模型布局需涵盖内域的全局网格尺度、局部网格尺度（包括自由面、
船艏、船艉、船体及附体附近等）、边界层网格尺度和外域的全局网格尺度、局部网格尺度
等；
（4）虚拟试验采用的边界条件应能反映真实的物理试验边界的影响；
（5）虚拟试验算法应涵盖主流的湍流模型，包括 k-ε 系列、k-ω 系列及 Reynolds Stress
等；
（6）虚拟试验算法应包含多种时间步长的设置策略；
（7）虚拟试验算法应涵盖速度压力耦合方式及数值离散格式的设置策略；
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目标型数值水池认证指南 2020 第 4 章 认证
（8）虚拟试验结果应与物理水池试验（含标模）进行比对；
（9）虚拟试验结果与国际公认软件进行交叉比对（如有时）；
（10）数值水池系统计算结果与经本指南认证过的数值水池系统的交叉比对（如有时）；
（11）虚拟试验对认证船型的横摇阻尼进行数值预报，与物理试验的结果误差在 10%以
内。
4.4.2.4 船舶上浪砰击载荷虚拟试验认证衡准如下：
（1）虚拟试验选取的船模应具有代表性，认证数量见附录《数值水池认证操作手册》 2.3
章节；
（2）虚拟试验选取的船体几何模型需与实体模型一致，包括几何形状、尺寸等要素，同
时保证舭龙骨、舵和桨与船体的相对位置准确；
（3）虚拟试验网格模型布局需涵盖内域的全局网格尺度、局部网格尺度（包括自由面、
船艏、船艉、船体及附体附近等）、边界层网格尺度和外域的全局网格尺度、局部网格尺度