均匀来流下平台横荡和纵荡对立管涡激振动影响的数值分析

深海油气资源开发是解决当前能源短缺的重要途经,立管是连接海底油气资源和海面钻井平台的枢纽.该文利用上海交通大学万德成课题组自主开发的viv-FOAM-SJTU求解器,通过配置均匀流下平台横荡和纵荡两种工况,对立管的涡激振动进行了数值模拟,从振型、位移和频域等角度进行了全面细致的深入分析.实验结果表明:平台纵荡和横荡下立...     

基于第三代涡识别方法的极地邮轮自航流场中的涡结构分析

在船舶航时产生的流场中，涡结构是无处不在的。自2017年兴起的Liutex方法对流体的局部刚体旋转进行了详细阐释，其中包括局部旋转轴和旋转强度，据此，涡量可分解为刚体旋转和纯剪切，可从流体运动中提取出刚体的旋转部分。对于不同的研究对象，第三代涡识别方法Liutex无需调整阈值，此外，Ω_R方法还可识别强度不同的涡结构；通过使用Liutex方法，可以较为准确地描述各种涡的重要特征量，如涡核中心、涡流边界及绝对强度等。该文通过使用不同的涡识别方法，分析了极地邮轮自航流场中船体、舵周围以及旋转螺旋桨所产生的涡结构。     

基于动态重叠网格的滑行艇耐波性计算

滑行艇航行时其重力主要靠水动力升力支撑，因其具有阻力小且速度快等优点，目前在娱乐、救援及军事等多种场景中被广泛应用。滑行艇在航行过程中处在滑行状态，纵摇和升沉运动幅值较常规排水型船舶较高，尤其在波浪中航行时会出现周期性出水和入水跳跃的现象。该文使用自主开发动态重叠网格技术模块，结合开源CFD库OpenFOAM对Generic Prismatic Planing Hull (GPPH)深V型滑行艇进行了耐波性数值模拟，发现：数值计算结果与模型试验结果对比吻合较好，使用动态重叠网格技术能在不影响网格质量的前提下较好地捕捉滑行艇大幅纵摇和升沉运动；艇体周期性出水和入水会在船底部产生周期性的大幅值砰击压力，该文数值计算也可给出合理的压力预报结果。     

防撞浮箱对桥墩绕流影响的数值研究

在桥墩自由液面处加装防撞浮箱是目前常用的桥墩防撞方法。为了揭示防撞浮箱对桥墩绕流的影响，该文选取圆形桥墩，通过求解不可压缩流动RANS方程，采用雷诺应力(RSM)湍流模型，数值模拟了加装防撞浮箱的桥墩绕流。首先通过与圆柱绕流模型试验的对比，验证了数值仿真方法的合理性和结果的精确度；然后再进行不同水深下，加装不同截面形状和不同截面尺寸防撞浮箱的桥墩绕流数值计算，分析了防撞浮箱和水深对桥墩阻力系数、流场结构以及桥墩局部冲刷的影响。结果表明：加装防撞浮箱将增大整个结构的阻力，改变桥墩后部的涡结构；防撞浮箱截面形状和尺寸的变化都会对桥墩绕流产生影响，进而影响桥墩自身结构和桥区航道的安全通航，此外水深变化也是不可忽略的因素。研究结果可为桥墩防撞浮箱设计提供相关参考。     

临界区退火时间对冷轧中锰钢组织和力学性能的影响

利用拉伸试验机、扫描电镜和X射线衍射仪研究了临界区退火时间对0.21C-4.1Mn-1.85Si-0.05Nb-Fe冷轧中锰钢组织性能的影响。结果表明，随退火时间增加，铁素体比例降低，残留奥氏体含量先增加后降低，马氏体尺寸不断增加，试验钢的屈服强度先升高后逐渐降低，抗拉强度先降低后升高，伸长率和强塑积先增加后逐渐降低。退火10 min,工程应力-工程应变曲线表现为连续屈服，但加工硬化能力不足导致塑性最差。增加退火时间，工程应力-工程应变曲线出现屈服平台，但较大应变范围内不断出现的TRIP效应使得试验钢保持了持续的加工硬化能力，塑性提升。690℃退火60 min,试验钢的综合力学性能最佳，抗拉强度为1036.9 MPa,伸长率25.6%,强塑积可达26.5 GPa·%。