单元柯钦函数精确积分的多体船兴波阻力计算

为计算多体船兴波阻力,改进了Michell线性薄船兴波阻力数值计算方法.以改进的蝶形插值细分曲面方法表达船型,采用船体曲面法向量表示源强,结合三角单元上柯钦函数精确积分解析表达式求解多体船兴波阻力.对2条双体船和2条三体船兴波阻力进行了数值计算,通过计算结果与模型试验结果比较,验证了计算方法的有效性以及计算结果准确性.插值型细分曲面船型构造结合三角单元上柯钦函数精确积分的兴波阻力表达式有利于提高兴波阻力计算精度,且便于发展为船型减阻优化工程设计方法.     

大型水面舰船尾楔减阻设计遗传算法

大型排水航行类巡洋舰尾水面舰船加装尾部楔形体减阻是船型减阻设计新技术,对提高航速、续航力和节约能耗,以及对船型减阻机理的认识都具有重要的意义.将遗传算法与线性兴波阻力理论新方法相结合进行大型类巡洋舰尾水面舰船尾部楔形体减阻设计的理论计算分析和模型试验验证,得出了多种尾楔减阻设计方案.阻力理论计算值与试验值对比表明,该方法适合应用于类巡洋舰尾大型水面舰船尾部楔形体的减阻设计.加尾楔船型与原型阻力对比表明,尾楔形体对大型类巡洋舰尾水面舰船具有较好的减阻增速效果,总阻力减阻率达5%以上.     

高速排水型方尾船舶的兴波波形与阻力计算

探讨了基于NURBS(non-uniform rational B-splines，非均匀有理B样条）的高阶面元法的高速排水型方尾船舶兴波波形数值模拟与兴波阻力计算问题，由船舶兴波的计算波形作波形积分得到波形阻力，与有关实验值的比较结果表明了该方法对方尾船舶兴波波形数值计算的有效性。     

三体船压力跃变的喷水推进推力数值方法

为实现喷水推进船舶推力的快速预报,本文提出了一种通过求解兴波阻力、粘性阻力和进流面物理参数实现喷水推进推力快速迭代求解计算的数值方法。本文依据船舶受力的平衡方程,在喷水推进流道内采用压力跃变法,建立船舶喷水推进推力计算数学模型。采用边界元法对兴波势进行求解,通过对船体加长处理,解决兴波阻力计算中流道面元与自由液面面元互相穿透导致的影响系数矩阵异常等数值问题。运用湍流边界层理论计算控制体进流面的速度、压力和进流面边界层影响系数。以三体船船模为研究对象,将数值计算结果与粘流计算流体力学喷水推进自航结果进行对比分析,结果表明:该方法预报三体船喷水推进系统推力相对误差小于5%,能够快速有效预报三体船喷水推进推力性能及推力减额,具有较强的理论研究和工程实际应用价值。     

对排水式高速船双球首构形优化的初步研究

采用Noblesse新细长船理论,同时引入基元波波陡限制的兴波理论方法,对无球首和有球首的单体船,进行了兴波阻力数值计算．采用遗传算法进行球首的构形优化,得到球首各形状参数,初步研究了双球首的减阻效果．对带双球首高速船口DV8的兴波阻力进行计算,结果表明．在一定航速范围内,兴波阻力有一定程度的减小,最多可达38．5％．     

基于ITTC-57对于帆板阻力成分的计算与分析

基于摩擦阻力经验公式计算板体与附体的粘性阻力，其中，湿面积采用了梯形面积计算的方法与辛卜生二次抛物线面积计算方法，2种方法计算结果一致。又由于总阻力等于粘性阻力与兴波阻力之和（粘性阻力由摩擦阻力与形状阻力构成），将水池试验测得的总阻力减去粘性阻力即得到兴波阻力的大小，进一步计算出不同船速下各种阻力成分的比例。     

高速滑行艇阻力性能RANS计算中网格影响因素

为了准确预报高速滑行艇的水动力与阻力特性,本文基于RANS方法和重叠网格技术针对某50 kn高速单体滑行艇的缩比船模阻力特性开展了数值计算研究。分析了网格类型、船体边界层网格分布、船体表面网格尺度、流场背景域网格加密等网格相关因素对艇底气水混合物分布、兴波形状、船体姿态以及船体阻力预报结果的影响,并与船模阻力试验结果进行了比较。通过研究认为:开展高速滑行艇的运动与阻力性能RANS预报时,网格因素对模拟高速滑行艇边界层流动、艇体周围湍流流动和兴波特性,以及预报艇底气水分布、艇体航行姿态与阻力性能具有显著影响。     

高阶面元法求解非线性船行波问题

针对非线性船行波问题,本文基于三维势流理论,采用Rankine源高阶面元法求解。非线性自由面条件通过定常迭代法求解,物面条件考虑船舶实际湿表面。开发数值程序实现了船体表面网格自动划分并采用不完全LU分解的预处理GMRES迭代法求解边界积分方程组。计算了无限水深下Wigley和S60船在不同航速下兴波阻力、姿态、自由面波形等,与试验结果吻合良好;计算了Wigley浅水中船侧波形及兴波阻力,分析了水深、航速对结果的影响,研究表明本文所采用的方法能够准确预报船舶兴波阻力、姿态及波形,对不同船型、不同航速、不同水深均广泛适用。     

基于质量源法的全垫升气垫船兴波模拟研究

针对全垫升气垫船兴波问题,本文通过简化气室,采用质量源法模拟风机供气,在计算流体力学软件平台上实现了气垫兴波模拟计算.模拟中质量源法能够形成稳定的气垫,兴波波形合理,对内水面波形积分得到兴波阻力,能够准确给出速度变化过程中2次阻力峰值,与相关实验和文献结果比较,吻合良好.此外运用该方法研究了浅水中气垫船的兴波阻力变化情...     

敷设声学覆盖层的双层壳抗冲性能研究

为提高水下航行器的隐身性能,通常在其表面敷设各种声学覆盖层,由于声学覆盖层含有空腔的特殊结构形式,该结构形式在受到爆炸冲击波作用时,腔体将产生变形并吸收能量,这将严重影响水下航行器的抗冲击性能.该文针对敷设声学覆盖层的加筋双层圆柱壳的抗冲性能进行了数值仿真研究,给出了兼具抗冲和隔振功能的声学覆盖层结构设计及性能参数优化建议.结果表明:内壳外表面敷设声学覆盖层时,结构的抗冲击性能较其他敷设部位好,减小声学覆盖层腔体形状,能提高双层圆柱壳体的抗冲性能.在声学覆盖层满足结构减振降噪要求情况下,建议尽量减小其腔体形状.     

受限水域中船舶自动避碰模型及应用

为解决船舶自动避碰问题,应用碍航物的领域概念以及结合动界理论,建立静态碍航物的领域模型和船舶动态领域模型,由领域模型推导相应的船舶碰撞危险度量化模型,并得到考虑浅底、岸壁、风和流等综合环境下的船舶碰撞危险度量化模型.以本船为观察点,将静态碍航物和动态目标的碰撞危险、本船的操作性能以及当前的环境等因素综合考虑与评价,同时将势场理论与船舶避碰领域理论、船舶动界理论相结合,建立受限水域中的船舶自动避碰模型.通过船舶避碰航行仿真实例验证,结果表明:建立的船舶自动避碰模型能够较好地支持受限水域中船舶的安全航行,各领域模型尺寸参数选取适合,解决了传统势场模型的几个局限性问题.     

钢丝绳卷扬垂直升船机设计的动力学问题探讨

分析了船只进出承船厢过程中的水动力学问题和防撞梁的碰撞动力学问题 ,提出用非线性浅水波方程建立水动力学模型 ,并考虑水体、船只和船厢之间的摩擦阻力 ,同时要考虑无粘无旋假设将引起的误差 ;分析了缓冲油缸和塑性简支梁两种防撞梁设计方案和相应的动力学问题 .分析了承船厢升降状态的动力学问题 ,主提升机系统的动力学建模要考虑机械传动间隙、制造安装误差 ,提出了采用MATLAB提供的SIMULINK模拟主拖动系统 ,并与主提升系统和钢丝绳承船厢子系统联结成整体模型 ,从而分析电气参数对动态性能的影响的方法     

直翼推进器的理论研究

利用二维机翼理论对直翼推进器水动力性能进行探讨,研究中考虑了由于叶片的非定常运动引起的下泄涡之间,下泄涡与附着涡以及附着涡之间的相互干扰作用.对不同叶数、偏心率、进速系数时的直翼推进器的推力、扭矩进行了计算.计算结果表明在大进速比时与实验值吻合得很好;在和未考虑涡系干扰作用的三维机翼理论计算结果比较时,对于叶数较少的情况,两者计算精度相当,在叶数较多的情况,本理论计算精度有明显改善).     

基于二阶滑模算法的船舶航向控制

针对非线性、易受外界扰动的欠驱动船舶航向控制系统,基于滑模控制算法的理念,直接对二阶航向控制系统中的控制输入进行设计,提出一种二阶滑模控制算法,通过设计合理的李雅普诺夫函数及利用其稳定性理论对系统的稳定性进行了分析,并利用"育龙"轮运动数学模型进行计算机模拟仿真,验证了该控制算法的合理性及有效性。该算法避免了计算中的维数膨胀问题,无需对不确定的外界摄动进行定性估计,可以保证闭环控制系统的渐近收敛及稳定。仿真结果表明,根据该控制算法所设计的控制器,能够有效解决非线性航向控制系统中存在的抖振、超调以及不能在有限时间内快速收敛的问题,而且对外界干扰以及系统摄动不敏感、具有强鲁棒性,具有很好的实践应用价值。     

用改进的Noblesse新细长船理论计算船舶兴波阻力时水线积分项的讨论

探讨了用改进的Noblesse新细长船理论计算兴波阻力时线积分项的贡献。作者就线积分的作用表达了自己的看法。文中以两种Wigley船型和3种系列60（Cb=0.6,0.7,0.8)船型为例计算了兴波阻力，比较了线积分项的贡献。结果表明，在该理论中计入线积分项，相对于不计该项时兴波阻力值变小，在较高速段有较大影响，有利于改善计算结果，但影响程度依赖于具体船型，同时认证了认为线积分项对兴波阻力较重要的那些学者的观点。     

船舶—桥梁碰撞计算方法探讨

随着交通业的迅速发展,船舶碰撞桥梁的事故日益增多,船舶与桥梁的碰撞是一个典型的多学科交叉的复杂问题,涉及桥梁工程、船舶工程、交通工程、碰撞力学等学科。文章探讨了船舶-桥梁碰撞问题的常用工程计算方法。     

桥梁抗船撞还是防船撞观点探讨

主要分析了我国西部地区桥梁防船撞研究工作的现状及存在的问题,提出桥梁防船撞研究及设计中,在保护桥梁安全的同时,应使船舶也得到有效保护。推荐的按河道流场横向分布计算船撞速度以及新型的柔性耗能防撞装置,在防撞理念和船桥防护效果方面具有较大创新。     

“Ⅱ型深潜器”工作母船

“Ⅱ型深潜器”工作母船是一艘水面动力定位船舶，本文介绍了它的总体性能指标，系统的组成及设计中采取了一些技术措施。     

减摇鳍装置的鳍角限位问题

本文论述了在减摇鳍装置上采用的两类液压驱动系统中的最大位置输出的限位问题.其中以泵控制系统为主说明各种液压限位装置的工作原理和特点,对它们在系统运行时投入工作的时机进行了分析.最后,讨论了怎样把泵控制系统限位的一些方法扩充应用到阀控制系统中去.     

确定作用于船体上的总载荷极值

本文给出了在船舶结构可靠性分析中确定船体载荷的实用方法.波浪诱导和砰击响应的组合系在时域内进行.通过在一个足够长的时间内算得的累积数据,利用序列统计学原理,可估算该组合响应的极值.把所得极值与静水载荷、热载荷和兴波载荷相加,即得在给定的波浪遭遇次数中期望出现的总载荷极值.