导管架平台上部组块双船拆除

为研究复杂海域环境中海洋平台双船拆除方法的安全性与可操作性,采用水动力数值计算与水池模型试验相结合的方法进行研究。将双船水动力耦合计算与水池模型试验进行对比,在相对理想海况下,结合与实际工况接近的规则波作用,进行驳船水动力性能变化与运动响应的幅值分析。在受力分析方面,对甲板耦合装置进行改良设计,对比试验数据与数值计算数据,得到受力在合理范围内的结论。研究内容为实际施工的合理性提出一定的指导性意见。     

数值分析倒角半径对半潜式平台绕流特性影响

半潜式平台的多柱绕流问题是研究半潜式平台涡激运动的基础,而半潜式平台多柱之间旋涡脱落的相互干扰使得立柱倒角半径的改变对于半潜式平台绕流的影响更为显著,故研究立柱倒角半径对半潜式平台绕流特性的影响对于半潜式平台的设计建造具有重要的指导意义。该文基于OpenFOAM开源代码工具箱,采用基于剪切应力运输(shear stress transport,SST)的延迟分离涡模拟(delayed detached-eddy simulation,DDES)方法,选取四种典型来流速度,对四种立柱倒角半径的半潜式平台在0°流向角时的阵列四柱绕流进行了数值模拟。并从半潜式平台立柱流体力系数、近尾流场流向速度分布及立柱尾部旋涡脱落特征等方面探究了立柱倒角半径变化对半潜式平台绕流特性的影响。     

新型阶梯式浅吃水单立柱浮式风机平台水动力分析

常规的单立柱式(Spar)风力发电机平台,在水深较浅区域工作时,结构本身受吃水限制,工作效果较差。常规Spar重心较低,具有良好的稳定性,但是由于它往往具有超过100 m的吃水,因此使其不能应用于中近海域(水深小于100 m)。可设计研究一种适用于中国东海不超过100 m水深的中近海域新型浮式风机平台以解决此问题。针对NREL 5MW风机能应用于100 m水深的情况,对50 m吃水的新型Spar(SJTU-S4)及其系泊系统进行了概念设计研究。利用商业软件建立水动力模型,进行数值仿真,同时设计缩比模型试验,在上海交通大学海洋工程国家重点实验室(SKLOE)进行水动力性能测试。结果表明,本文研究的新阶梯式浅吃水单立柱浮式风机平台在100 m水深、多种海洋波浪环境下,通过试验和仿真验证,能够具有良好的运动响应,为风机提供较好的工作条件。     

高航速下KCS模型艏波破碎与艏部涡量数值研究

基于RANS方法,研究了高航速下KCS模型在静水工况中的艏波破碎。采用自主开发的水动力求解器naoe-FOAM-SJTU,数值模拟了5个航速下(Fr=0.26,0.35,0.375,0.40,0.425)KCS的兴波流场。将Fr=0.26时工况的流场模拟结果与以往实验结果进行了对比,验证了数值方法和网格设置的可行性。为了研究艏部破波的结构和机理机制,分析对比了中高速工况(Fr=0.35)和高速工况(Fr=0.40)下的艏部兴波结构、涡量场以及速度场等。结果表明当前数值方法可以精确捕捉艏波的翻卷以及对应的凹陷。此外,对Fr=0.35工况下船艏处的横向切面和纵向切面云图进行了详细探讨,分析了艏波破碎过程中涡量场、速度场的变化。     

试分析信息化视角下提升船舶制造行业管理效率的措施

随着我国经济的发展,我国船舶制造业发展迅速,逐渐成为船舶制造大国。近几年,我国的船舶制造业在制造工艺和技术管理上都有稳步提升。在信息化快速发展的当下,如何将信息化运用到我国的船舶制造业是我们应该思考的问题。本文站在信息化视角下,分析阐述当前我国船舶制造行业的现状,并针对管理上出现的问题,提出了管理措施,以提高船舶行业管理效率。     

基于ANSYS的船用钢板往复式电磁感应加热成形性能研究

针对电磁感应加热过程中集肤层效应所引起的加热深度过低等问题,提出往复式加热方法。基于ANSYS软件建立了船用钢板移动电磁感应加热三维有限元数值模拟模型,进行了往复式加热和单次加热的数值模拟试验,分析对比了不同加热方法对成形性能的影响。计算结果表明,相比于单次加热,往复式加热获得的角变形更小而横向收缩量更大,适用于需要获得更大的横向收缩量的加工情形。     

基于致动线模型的风力机尾流场数值模拟

本文基于致动线模型求解三维Navier-Stokes方程的方法,对NTNU的"BlindTest1"风力机尾流场进行了数值模拟。该方法避免了求解实际叶片的表面边界层,无需使用动网格,从而大大降低了网格量和计算时间,非常适用于尾流场的模拟。该文所有计算均基于OpenFOAM自定义的求解器ALMpisoFoam。推力和功率的计算值与实验值吻合得很好,验证了求解器的正确性。3个典型叶尖速比下的轴向诱导因子、湍动能和尾涡结构等也在文中进行了简要分析。     

全船结构静动态优化设计

在采用归一化灵敏度分析方法对全船结构众多设计变量进行必要取舍的基础上，建立全船结构优化模型。通过优化板材厚度和骨材型号等离散变量，使结构在满足相应的频率、强度、变形约束和几何限制等条件下，达到全船结构重量最小化的优化目标。以某自航绞吸挖泥船为研究对象，建立优化模型，采用iSIGHT中集成的自适应模拟退火算法进行静力学、动力学特性的计算分析和优化设计。优化结果表明：优化后的全船结构在满足强度和刚度要求下，不仅具有更轻的结构质量，而且具有更高的固有频率储备，更低的振动水平，较好的实现了全船结构的优化设计。     

三弹性圆柱壳体多重耦合声辐射计算方法

为研究多圆柱壳组合结构的声辐射特性,采用模态叠加法建立了3个并排无限长弹性圆柱壳的振动声散射耦合物理模型,充分考虑了三圆柱壳的表面振动与散射声场的耦合,其中散射声场可分解为各圆柱壳刚性散射声场和弹性辐射声场的叠加,数学上将各壳间的声场耦合关系通过柱函数加法公式描述。利用该物理模型,分析了多重散射对稳态声场求解结果的影响,比较了三圆柱壳耦合系统与单个圆柱壳系统的辐射声场指向性、声压级及辐射声功率级的差异及其产生机理,结果表明:结构弹性耦合声辐射不仅在低频对总声场有显著影响,在高频范围也不可忽略;另外,针对本文设定参数的组合圆柱壳,在150 Hz以上频段,两旁圆柱壳对中间圆柱壳在正横方位产生了声辐射遮蔽效应,垂直方位则体现声泄漏作用。本文建立的方法可推广到三维空间任意多壳结构的声振耦合建模。