Y型舷侧结构抗冲击性能数值仿真实验研究

普通的船舶一般为单壳或双层壳,它们之间用普通肋骨连接.Y型舷侧结构是指船体舷侧在物理模型上的双壳之间用横向Y字型板代替部分肋骨,借此提高舰船结构抗冲击性能.该文针对以上情况,通过大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA并配合大型的有限元计算软件ABAQUS进行数值实验,对Y型舷侧结构在遭受武器攻击后的承受能力进行研究.数值仿真实验分析表明:若船体舷侧采取适当的Y型结构形式,可以大大降低水下爆炸所造成的结构损伤和破坏,从而进一步提高舰船的生命力.     

复合材料L型节点强度直接计算模型研究

L型节点作为复合材料船体结构中常见的连接结构,主要用于甲板与舷侧的连接,其结构强度与复合材料船体结构强度直接相关。针对L型节点强度校核试验周期长、成本高等问题,提出一个可用于L型节点强度校核的直接计算模型。首先参考相关的船体结构计算规范确定计算模型的尺寸范围,其次通过有限元分析结合规范要求确定2种工况下计算模型的边界条件,最后以蔡-吴失效准则的状态变量值作为参考值,选取合适强度校核标准用于对L型节点强度进行快速校核,得到一个L型节点直接计算模型,为后续L型节点在复合材料船体结构中的应用提供参考依据。     

船舶在波浪中脉动压力预报的三维方法

船体表面的脉动压力预报对于船体结构有限元分析和可靠性分析是十分重要的。预报船舶运动响应、水动压力和剖面载荷的传统做法是采用切片理论，该理论对常规细长船舶的运动响应和剖面波浪载荷能给出较好的预报结果，但对船体表面脉动压力的预报，却因没有充分考虑三维效应而与船模试验结果出入较大。本文通过引入“高频低速”假定，基于三维线性势流理论，用三维源汇分布法在频域内求解非定常流场，进而计算船舶在规则波中运动、波浪载荷和脉动压力响应。对集装箱船FLOKSTRA的计算结果表明：与切片法相比，本方法计算的脉动压力响应与船模试验结果符合较好。     

气泡高速艇波浪中阻力及运动性能数值研究

为探索气泡高速艇在波浪中的减阻效果及运动性能,基于RANS方法,应用Overset网格技术、数值造波、HRIC-VOF方法及6-DOF运动模型构建气泡高速艇静水及波浪中的数值水池,阻力计算与试验值的偏差小于4.59%,纵向运动计算值与试验值偏差小于6.4%。进而分析了气层对B.H.型高速艇波浪中阻力、纵向运动的影响规律,研究了艇体运动对气层面积与形态的影响规律,获得了波浪中气层-艇体相互作用的力学过程;气层对垂荡的影响甚微,对纵摇有改善效果;顶浪条件下纵向运动对气层面积的影响不大,波浪中的减阻率仍可达27.24%~30.62%。     

滑行艇规则波中迎浪运动响应的时域解

针对滑行艇耐波性预报必须考虑水动升力影响导致常规方法不适用的问题,采用基于线性长波假设的方法,考虑了瞬时波面对各水动力系数及波浪载荷的影响,给出了棱柱型滑行艇在规则波中迎浪运动响应的时域解.同时,在计算瞬时水动力系数和波浪载荷时也考虑了升力效应.通过简化处理,将其应用于常规滑行艇的运动预报,并通过模型试验结果进行验证,计算值和试验值吻合较好,有较高的实际应用前景.     

大型半潜船波浪弯矩间接监测方法研究

为准确得到大型半潜船波浪弯矩监测结果，本文阐述了船体波浪弯矩间接监测传统方法，并基于某大型半潜船的全船有限元仿真验证该方法的精度。在船体波浪弯矩间接监测传统方法的基础上，提出一种稳定且精度较高的船体波浪弯矩间接监测的改进方法，利用C-最优设计法和D-最优设计法优化长基线应变仪的安装位置，并通过全船有限元仿真构建改进方法的数学模型。对国内某大型半潜船进行实船监测和全船有限元仿真，验证了改进方法的精度，并将改进方法的计算结果与装载计算机的计算结果进行对比以进一步验证改进方法的适用性。     

318型公安边防巡逻艇

由中船重工集团７０１所设计、广西桂江造船厂建造的３１８型公安边防巡逻艇，总长４６米、型宽７米、型深３．４米，主船体为钢质，通长甲板，甲板室为全铝质结构。该巡逻艇具有设备先进、航速快、灵敏度高和抗风能力强等特点。艇上配有GPS卫星定位仪、电子海图等先进导航设备，是目前我国公安边防部队装备最先进的缉私艇，主要用于执行近海海上巡逻、打击偷渡、缉私、缉毒及海上救助等任务。318型公安边防巡逻艇@磨世汀     

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。     

波浪上船体与液舱晃荡耦合的非线性时域模拟

为研究外流场非线性对船体与液舱晃荡耦合运动性能的影响,本文基于势流理论提出一种计算波浪中船体与液舱晃荡耦合的时域混杂法.该方法对外流场的入射波力和静恢复力计算考虑了波浪环境下瞬时湿表面的非线性影响;对于内部流动的液舱晃荡采用时域边界元法,将该舱液面引起的力矩进行修正,实现对规则波不同工况下耦合运动时历的求解.本文以S1...     

波浪中船体与液舱晃荡耦合运动的时域数值计算

为分析液舱流体晃荡对波浪中船体运动性能的影响,针对船体外流场与液舱内流场(液体非线性晃荡)分别采用时域势流理论方法计算,建立了在波浪中船体与液舱流体晃荡耦合的时域运动方程.其中波浪中船体水动力和时延函数采用切片法和脉冲响应函数法计算获得,舱内液体非线性晃荡采用时域边界元法计算.对S175加载方形液舱在迎浪横浪等不同工况下液舱流体晃荡及其与船体运动耦合分别进行了计算模拟与验证研究.研究表明,在不出现液面破碎等强非线性现象时,能够给出较好的液舱流体晃荡波形和压力;耦合运动模拟结果能清晰地反映液舱晃荡对船体运动的影响,并准确给出船体有无加载液舱时共振频率的偏移现象;数值与试验结果吻合良好,并具有较高的计算效率,为设计载液船舶或减摇水舱等的前期设计提供了快速有效的分析方法和技术手段.     

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.     

新600型玻璃钢快艇问世

新６００型玻璃钢快艇问世一种新型的６００型玻璃钢快艇在７３０３厂所属的宇航钢木器材厂造船分厂研制成功。该新产品设计合理，工艺先进，选材配方考究，系统配套周全，质量指标达到国家湖泊江河造船行业质量标准。该艇壳体采用全封闭结构，造型美观流畅，迎风阻力小，...     

棱柱型滑行艇在规则波中迎浪运动响应的频域解

滑行艇在高速滑行时因其艇重基本由水动升力支撑,用较常规的排水型船运动预报方法计算并不准确.针对这一问题提出了一种计及水动升力影响的预报方法,用于计算棱柱型滑行艇在静水中的滑行姿态和波浪中的运动响应.在半经验公式的基础上,讨论了水动升力对各水动力系数的影响,并建立了棱柱型滑行艇在规则波中迎浪运动响应的频域解模型.将计算值和试验值进行了比较,结果吻合较好.     

方形波浪中船舶运动特性及安全航行策略

为了研究船舶在多向波与单向波中运动响应的差异性,基于计算流体动力学(CFD)方法和流体体积法（VOF）造波技术建立方形波浪的数值模拟方法. 采用动量源方法和强迫波力进行波浪叠加模拟方形波浪,采用重叠网格技术和动态流体物体相互作用（DFBI）模块研究S175船型在不同参数方形波浪中的运动响应,并将船舶在双向波浪和单向波浪中的运动响应进行对比分析,探究船舶在方形波浪场中不同航线下的运动特性. 研究表明,在大部分工况下,方形波浪中的船舶运动响应及甲板上浪较单向波浪中的大幅增加,其中船舶在方形波浪中出现明显的横摇运动,但合理选择航行路线可以使得船体运动及甲板上浪显著降低,从而提高船舶在方形波浪中的航行安全性, 为船舶遭遇方形波浪时的安全航行提供建议.     

水下爆炸载荷下舰船舷侧防护结构可靠性分析

为研究舰船结构在遭受导弹等武器攻击下的抗爆能力,取导弹战斗部装药密度、舷侧防护结构材料的弹性模量、切线模量和极限强度作为随机变量;采用对较小数量的样本进行拟合的方法,用随机数生成程序得到50组随机变量的初始值,利用ANSYS/LS-DYNA有限元程序进行仿真计算,得到水下接触爆炸载荷作用下舷侧防护结构各层板的最大等效应力值;验证各层板最大应力值是否服从正态分布,采用W检验得到了各层板应力分布函数,考虑战斗部爆炸点与舷侧防护结构板架加强筋的相对位置关系,采用强度极限准则,利用蒙特卡罗方法模拟得到其破坏概率.该方法所用样本数量少,充分利用了样本信息,效率较高,具有一定实际应用意义.     

船体总纵弯曲时计及多种应力组合的累积损伤简化计算方法

为计算船体总纵弯曲时纵向构件在多种应力成份组合下的疲劳损伤，提出了基于等效规则波概念的简化计算方法．以线性波浪载荷为例，按严格方法和简化方法计算某舰船疲劳累积损伤，对所得结果进行的对比说明了该简化方法的可用性和简便性，这为该简化方法在船体纵向构件疲劳强度计算中的实际应用提供了可能．     

船体三维变形响应的数值预报

针对航行中舰船变形问题,采用三维水弹性理论实现了波浪中舰船的动态变形预报。通过拟合不同模态下船体有限元模型的节点位移,实现了将三维模态信息应用于广义流固耦合界面条件。建立了舰船在规则波中的广义水弹性运动方程,求解出各阶振动模态的主坐标。将各阶弹性模态主坐标与预报位置的角变形矩阵相乘,得到角变形响应。针对某实船,分别采用三维水弹性方法和三维刚体方法进行计算,通过对船体结构角变形响应的对比,验证了三维水弹性方法的正确性,同时也证明了该方法在计算效率上的优势。     

国外巡逻艇建造信息

美国M2-35型“穆斯”快艇 M2-35型“穆斯”快艇由穆斯快艇公司建造，长10．8米，是一款铝质双体船．由2台功率为279千瓦的“康明斯”柴油机提供动力．推进装置为“哈密尔敦”292型喷水推进器。该艇船体宽阔。稳定性好。船舱能适应所有天气状况。可容纳5名船员；吃水0．53米．在水深小于0．9米的水域有很好的机动性：常速为27节，最大航速可达35节。     

高速双体快艇

SwiftOceanice公司研制的全铝LaserX—2000使用了一种新型船体设计，可以使快艇的速度更高、操控更敏捷。　　该艇的重量只有132千克，其四冲程发动机能输出130千瓦功率，使快艇可达到每小时145千米的高速。高速双体快艇     

“天使鸟”号地效翼艇

“天使鸟”号AB－６０６是南京银河龙翼船有限公司研制的新一代FRP全复合材料结构的六座地效翼艇。该艇采用了CAD技术设计，具有优良的气动及水动性能。该艇总重２０００千克（含６名乘员及１８０千克燃油），采用一台２２０千瓦发动机和一副３叶螺旋桨，巡航速度为１５０千米／小时，地效飞高０．５～２．５米，航行可耐４级海情。试验表明：该艇有良好的操纵性与稳定性，起飞降落平稳、舒适，艇体密封性好、耐海水腐蚀、使用维护方便，可用于海上旅游、渔政管理、海上辑私、水警边防、水上巡逻、海上救援、海上资源考察、海上中短途运…