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文献检索:
  • 船舶在规则波中自航因子变化规律的模型试验研究 免费阅读 下载全文
  • 随着船舶业节能减排受到越来越多的关注,船舶在实际海浪中的性能也受到人们的重视,进行波浪中推进性能的精细研究成为新的需求。为此,进行了规则波中自航试验,研究了规则波中自航因子随波长船长比(λ/L_(pp))的变化规律。研究发现波浪的存在使得推力减额比静水中值有所增加,伴流分数、船身效率、敞水效率、推进效率比静水中值有所降低,并且峰值或谷值出现在λ/L_(pp)约为1.2附近。特别地,对于该船舶来说谷值处波浪中推进效率比静水中减小约40%。此外,规则波中波浪增阻、转速增加、推力增加、扭矩增加和功率增加无因次系数都随着λ/L_(pp)先增加后减小,在λ/L_(pp)约为1.2时达到峰值,且推力增加无因次系数与增阻无因次系数几乎相同。这些变化规律有助于深化波浪中船舶推进性能的研究。
  • 基于CFD方法的消涡轮节能效果评估与机理分析 免费阅读 下载全文
  • 首先应用粘流CFD数值模拟的方法评估了消涡轮的节能效果,然后从受力和流场的角度对消涡轮的节能机理进行分析,最后通过水动力试验对重新设计的消涡轮的节能效果进行了验证。发现消涡轮具有6%以上的节能效果,主要节能机理是加装消涡轮后,消除了螺旋桨的"毂涡",有效地降低了尾流的切向速度,消涡轮区域的阻力减小;并且,消涡轮可以产生一个与螺旋桨转矩方向相反的有利转矩。
  • 螺旋桨性能分析与优化设计中桨毂的影响分析 免费阅读 下载全文
  • 针对螺旋桨性能分析与优化设计中桨毂的影响,建立了基于数值升力线模型和桨毂镜像涡系统的螺旋桨几何形状的分析程序和以最佳效率为目标的优化设计程序。使用高阶面元法和RANS方法进行性能分析和径向环量分布计算。分析了不考虑桨毂影响设计的桨在实际运转中与设计预定性能的差异,并分析了考虑与不考虑桨毂影响的最佳环量分布的两个桨在实际运转中的差异,从而看到桨毂的影响。对DTMB4119桨进行了分析,该桨的环量分布接近于最佳环量分布。作者还提出了对环量分布优化应进一步考虑的问题。
  • 一种带减摇水舱的船舶运动的时域分析方法 免费阅读 下载全文
  • 建立了适用于带减摇水舱的船舶运动性能的时域分析方法。在该方法中,船舶运动的求解采用三维时域势流理论,而减摇水舱的模拟则基于粘流理论。船舶6自由度运动速度作为减摇水舱的运动激励输入,另一方面,减摇水舱诱导的力/力矩作为外力/力矩输入船舶运动方程,将两者耦合同步求解。对一条带减摇水舱的海洋工程辅助船的运动性能进行了计算分析,并和水池模型试验进行了比较,两者吻合较好。建议的方法为船舶减摇水舱设计的评估以及优化提供了一种切实可行的分析手段。
  • 焊接残余应力对环肋圆柱壳振动特性影响分析 免费阅读 下载全文
  • 开展了含焊接残余应力的环肋圆柱壳的结构振动特性研究。基于Flügge圆柱壳薄壳理论建立含焊接残余应力的圆柱壳微分方程,并进行了数值计算。通过计算考察残余应力的幅值、焊缝类型和应力方向对结构频率的影响。结果表明,焊接残余应力对环肋圆柱壳结构振动频率影响明显,且其影响程度与其幅值大小、焊缝类型和应力方向等因素有关。
  • 实际海浪环境中大尺度模型波浪载荷试验技术研究 免费阅读 下载全文
  • 实际海浪环境中大尺度模型试验是一种新型试验技术,是研究船舶风浪环境适应性最省时省力省费的有效途径。对于海洋环境中分段模型的水弹性试验,船体结构的合理设计和一套稳定的测试系统是保证试验在恶劣海浪环境中顺利进行的关键。论文详细介绍了模型总体设计与布局、试验系统的工作原理和试验实施过程。通过葫芦岛某海域的波浪载荷试验表明该试验技术是可行的,为船舶非线性波浪载荷理论与试验研究提供了一条新的途径。
  • 潜器操纵性水动力系数的数值预报方法 免费阅读 下载全文
  • 论文提出了一种在三维操纵性数值水池中模拟测试潜器水动力系数的计算方法,以解决操纵运动数值计算中的精度和效率问题。研究采用与试验中潜器运动规律相匹配的移动网格技术,针对潜器斜航拖曳、纯升沉、纯俯仰和自由横摇运动等典型操纵性试验完成了数值计算,计算结果与模型试验吻合较好,研究表明,本文提出的方法适用于潜器操纵性设计预报,具有较强的工程实用性。
  • 基于单一曲线模型的钛合金耐压球壳疲劳强度研究 免费阅读 下载全文
  • 以载人深潜器钛合金耐压球壳为研究对象,建立裂纹体有限元模型,并采用张开位移法计算球壳典型开口焊趾处的表面裂纹应力强度因子。裂纹扩展率单一曲线模型能计及负应力比效应。基于该模型对球壳的疲劳寿命进行分析,探讨球壳开口焊趾表面裂纹形状的演化规律,并对初始裂纹尺寸、临界裂纹尺寸、残余应力、应力强度因子幅值门槛和相关的材料参数进行了敏感性分析,相关结论可为钛合金耐压球壳的设计提供参考。
  • 振荡浮子式波浪能装置运动预测数值分析方法 免费阅读 下载全文
  • 针对振荡浮子式波浪能装置,考虑其中浮体的6自由度运动及浮子与浮体之间的相对垂荡运动,推导非线性联合运动方程。基于细长体理论对该装置在作业海况下的波浪载荷进行分析。将该数学运动模型与已有的试验数据进行对比,验证了模型和分析方法的准确性。
  • 全回转工作船舱室中频噪声预测分析 免费阅读 下载全文
  • 用FE-SEA混合分析法(Hybrid FE-SEA Method)对工作船舱室的中频噪声进行预测。根据船体结构各子系统的模态密度及特征尺寸,确定其系统类型及分析的频率范围。对振动主要传递路径中的基座结构采用了FE模型或SEA模型。计算和试验结果表明,舱室噪声主要分布在100~800Hz中频段内,统计能量法模型和FE-SEA混合法模型对该频段舱室噪声的预测误差分别为4.97d B和2.29d B,这表明FE-SEA混合法模型更适合于船舶详细设计阶段对舱室中频噪声的精确预报。
  • 双体船结构水下中低频辐射噪声特性研究 免费阅读 下载全文
  • 论文较为详细地研究了双体船结构水下中低频辐射噪声特性。基于声固耦合法,建立了双体船水下中低频声辐射数值预报模型,分析了单侧片体激励、双侧片体激励等典型激励下的双体船结构水下中低频辐射声场分布,讨论了双体船水下辐射噪声的计算方法。研究表明,双体船水下声辐射与单体船相比存在一定差异,片体结构会对双体船结构水下声辐射产生影响,使其辐射声场发生改变,特别是对其近场声辐射而言,当片体间距与声波波长满足一定关系时,片体之间区域会产生驻波效应,从而使双体船水下声辐射分布发生改变;而当片体间区域不产生驻波效应时,双体船水下辐射噪声大致满足线性叠加原理。
  • 砂土中的拖锚模型试验及锚抓力计算方法研究 免费阅读 下载全文
  • 霍尔锚是大中型船舶常用的主锚。设计了4个比尺的模型锚,砂土中进行了拖锚试验,研究了锚的姿态、运动轨迹和锚抓力的变化规律,确定了锚在砂土中的抓力系数。基于土体的极限平衡理论,建立了拖动过程中锚抓力的计算方法,计算结果与试验较为吻合。对锚在拖动过程中的抓力系数与砂土强度参数之间的关系,给出了拟合公式,可供设计参考。
  • 基于非对称模型的欠驱动USV路径跟踪控制 免费阅读 下载全文
  • 针对水面无人艇(unmanned surface vessel,USV)的非对称和欠驱动特性,提出了一种非对称模型下的改进视线法导向路径跟踪控制方法。首先通过对系统进行全局微分同胚变换,解决了由非对称性带来的系统系数矩阵非对角线元素存在非零项的问题;其次基于目标路径参考点建立坐标系,在视线法中引入跟踪误差函数,使视线法导向角跟随曲线路径自适应调整;然后针对系统的欠驱动特性,以目标路径切线方向速度作为虚拟控制输入,基于反步法和拉塞尔不变原理以及李亚普诺夫稳定性理论,设计了无人艇全局渐近稳定的路径跟踪控制器;最后通过仿真试验验证了所提出方法和所设计控制器的有效性和可靠性。
  • 爆炸破片在液舱中的速度衰减特性研究 免费阅读 下载全文
  • 开展了不同长径比平头破片高速入水速度衰减特性的研究,推导了速度衰减公式,确定了阻力系数为影响速度衰减的关键因素。验证了数值仿真方法在超空泡条件下速度衰减准确性,开展不同长径比、不同速度破片入水的数值计算,分析不同速度下的衰减规律,得到了不同阶段的阻力系数公式。结论为:(1)破片高速入水时速度衰减主要取决于速度衰减系数和阻力衰减系数,同一破片在入水过程的速度衰减系数可近似为一常数;(2)速度衰减系数随初速度不同有一定变化,在次声速阶段为常数,在近声速阶段上升较快,在超声速阶段略有下降;(3)影响破片速度衰减的主要因素是迎流面积和头型系数。
  • 基于NURBS曲面插值的船体曲面重构 免费阅读 下载全文
  • 论文提出了一种船体曲面重构方法。首先,用特征线把船体曲面划分为曲面片,便于表达复杂船体曲面和保留船体特征。其次,对船体线框模型的网格均匀化处理,得到型值点的位置,并给它们加上特征,生成NURBS网格。最后,用带重节点的B样条曲面插值带切矢和重点的NURBS网格,并进行曲面片拼接,生成无缝隙的NURBS曲面。因此,可以用较少的曲面片(几至十几块)重构带有球首、球尾、平边线、平底线、部分折角线和方尾的复杂船体曲面。这给船舶结构设计、CAM和CFD计算提供了良好的船体NURBS曲面模型。
  • 深水浮式结构物系统时域耦合动力方法比较分析 免费阅读 下载全文
  • 为了满足深水浮式结构物系统设计中准确预报浮体耦合运动及外载荷的要求,基于三维势流理论和细长杆理论,分别采用间接时域耦合动力方法和物面非线性时域耦合动力方法对深水浮式结构物系统进行了数值计算。前者采用摄动展开方法在平均湿表面计算系泊浮体的一阶和二阶水动力,后者采用时域格林函数方法在瞬态位置直接时域模拟系泊浮体所需非线性水动力。结合有限元方法计算系泊缆索动力响应,利用异步耦合方法实现浮体和系泊缆索的时域耦合动力求解。研究结果表明,低海况下,两种时域耦合动力方法结果差别不大。高海况下,平台瞬态空间位置对垂荡低频运动影响较大,有必要在平台瞬时湿表面采用动力响应方法进行深水浮式结构物系统时域耦合响应分析。
  • 骑浪/横甩稳性失效评估软件开发及样船计算研究 免费阅读 下载全文
  • 论文针对国际海事组织(IMO)目前正在制定的第二代完整稳性衡准中的骑浪/横甩稳性失效模式展开研究。在详细阐述最新草案规范要求及校核流程的基础上,开发了"IMO第二代完整稳性骑浪/横甩评估软件"以方便用户更直观清晰地完成骑浪/横甩稳性失效模式评估。利用该软件对多艘样船进行了衡准校核,分析了草案的合理性。研究所得结论对于IMO最终确立新衡准规范具有参考价值,所开发出的评估软件可服务于船舶设计,为国内船舶工业界应对IMO第二代完整稳性的新规范要求提供了相应的技术支撑。
  • VLCC风帆船不同操帆模式下的节能收益评估 免费阅读 下载全文
  • 针对VLCC加装双帆后同步操帆工况风载荷进行了风洞模型试验研究,并与无帆工况风载荷进行了比较,以获得最大助推效果为研究目标,给出了最优同步操帆策略。然后,基于该最优操帆策略,固定左舷风帆攻角不变,差动改变右舷风帆攻角,对差动操帆工况下的帆-船整体风载荷进行了风洞模型试验,分析了其与同步操帆风载荷的差异。基于模型试验结果,计及船体航行姿态,结合数学模型,通过数值仿真,对比分析了不同操帆工况模式下的节能收益。研究表明:通过合理、有效地利用双帆干扰效应,可一定程度上改善风帆组的总体气动性能,提高风帆助推效果。
  • 基于小波阈值消噪法的船舶操纵性试验数据消噪 免费阅读 下载全文
  • 基于不同的小波基函数和小波分解层数,应用小波阈值消噪法分别对掺杂有野值的自航模标准20o/20oZ形仿真试验数据进行消噪,通过将经过消噪处理的Z形试验数据和Z形仿真试验数据进行对比,验证了小波阈值消噪法在船舶操纵性试验数据消噪方面的有效性。同时,通过对20o/20oZ形试验数据消噪效果进行比较,表明可以通过增加小波基函数的长度来提高试验数据消噪效果以及不同小波基函数在相同消噪方法下存在一个消噪效果最好的小波分解层数。
  • 基于风险最小化思想的油船分舱设计研究 免费阅读 下载全文
  • 目前,船舶设计正显示出从强制性规范向基于目标规范发展的趋势。论文从风险最小化的角度出发,提出并应用一种创新的油船分舱设计方式,对油船的分舱提出溢油量最小、舱容最大、满载时货舱对船体梁的力的影响等三个设计目标,以多目标遗传算法作为优化工具,利用MATLAB编写实现优化的程序,以某艘阿芙拉型油船为例进行计算,得到了一些有指导意义的解,为今后的油船分舱设计提供了新的思路与方法。
  • 基于优化BP算法的涂装机器人喷涂漆膜厚度成长模型的研究 免费阅读 下载全文
  • 为了建立用于涂装机器人喷涂的船体漆膜厚度成长模型,搭建了专门的试验平台。根据正交试验方法设计三因素五水平试验方案,运用BP算法来训练已获取的数据,分别采用莱温伯格-麦夸特算法(LM-BP)和贝叶斯算法(BR-BP)对训练函数进行优化,采用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)对权值、阈值进行优化。通过对比训练精度、验证精度、测试精度、运算时间以及迭代次数,确定采用GA-LM联合优化BP算法得出的涂装机器人喷涂漆膜厚度成长模型,以满足涂装机器人喷涂船体漆膜厚度控制的质量要求。
  • 基于改进粒子群算法的船舶发电机选型优化研究 免费阅读 下载全文
  • 针对现在多数船舶配置的柴油发电机存在着低电力负荷工况下马力过剩、效率低的现象,进行了船舶柴油发电机选型优化研究;基于设置"港口工况发电机"的思想,针对不同工况下的船舶电力需求,建立了发电机选型优化模型,并提出了基于改进粒子群算法的不同船舶柴油发电机选型优化方法。分析结果表明:此方法在满足船舶供电安全性要求的同时,可以减少选用的船舶发电机的重量和体积;此外,可使发电机组在不同的工况下均运行在较高的效率区,从而可提高船舶总体能效。
  • 大深度载人潜水器耐压壳结构研究现状及最新进展 免费阅读 下载全文
  • 大深度载人潜水器的耐压壳是保证潜水器中人员和设备安全的关键部件,它直接关系潜水器的重量指标和总体性能。论文综述了大深度载人潜水器的研究进展,重点介绍大深度载人潜水器耐压壳的结构形式、选用材料、强度和稳定性计算、制造工艺等方面的研究现状及最新进展。
  • [学术论文]
    船舶在规则波中自航因子变化规律的模型试验研究(李传庆;马雪泉;陈伟民;李建鹏;董国祥)
    基于CFD方法的消涡轮节能效果评估与机理分析(高德宝;刘登成;周伟新)
    螺旋桨性能分析与优化设计中桨毂的影响分析(孙文愈;黄国富)
    一种带减摇水舱的船舶运动的时域分析方法(邹康;许晶)
    焊接残余应力对环肋圆柱壳振动特性影响分析(羌凯[1,2];陈炉云[1,2];张裕芳[1,2])
    实际海浪环境中大尺度模型波浪载荷试验技术研究(焦甲龙;任慧龙;孙树政;孙黎明;谭伟)
    潜器操纵性水动力系数的数值预报方法(林兆伟;孟生;殷洪;寇冠元)
    基于单一曲线模型的钛合金耐压球壳疲劳强度研究(郑祖中[1,2];张宇[1,2];薛鸿祥[1,2];黄小平[1,2];唐文勇[1,2])
    振荡浮子式波浪能装置运动预测数值分析方法(丁松;韩端锋;刘峰;刘杨)
    全回转工作船舱室中频噪声预测分析(温华兵;倪杰;刘甄真)
    双体船结构水下中低频辐射噪声特性研究(薛彦卓;李硕;徐利刚;庞福振[1,3])
    砂土中的拖锚模型试验及锚抓力计算方法研究(闫澍旺;任宇晓;孙立强;郭炳川)
    基于非对称模型的欠驱动USV路径跟踪控制(董早鹏[1,2];万磊[1,2];廖煜雷[1,2];李岳明[1,2];庄佳园[1,2])
    爆炸破片在液舱中的速度衰减特性研究(李营[1,2];张磊;朱海清;张玮;赵鹏铎)
    基于NURBS曲面插值的船体曲面重构(钱宏;刘敏;贺庆;刘朕明;荣焕宗)
    深水浮式结构物系统时域耦合动力方法比较分析(韩旭亮[1,2];段文洋;谢彬)
    骑浪/横甩稳性失效评估软件开发及样船计算研究(封培元[1,3];范佘明[1,2,3];刘小健[1,3])
    VLCC风帆船不同操帆模式下的节能收益评估(陈纪军;潘子英;宋长友;郑文涛)
    基于小波阈值消噪法的船舶操纵性试验数据消噪(张心光;邹早建[2,3];尹建川)
    基于风险最小化思想的油船分舱设计研究(荆明阳;张佳宁;张雷;金梦显)
    基于优化BP算法的涂装机器人喷涂漆膜厚度成长模型的研究(杨连生[1,2];李爱平;祁国栋;罗曦;刘雪梅)
    基于改进粒子群算法的船舶发电机选型优化研究(王凯[1,2,3];严新平[1,2,3];袁裕鹏[1,2,3])
    [研究简报]
    大深度载人潜水器耐压壳结构研究现状及最新进展(李文跃;王帅;刘涛;沈允生;叶聪)
    《中国造船》封面