水面舰船主船体钢材优选研究

在船体结构最小重量设计研究的基础上,综合考虑钢材选型中船体重量、材料价格、工艺性能及其它机械性能等多种因素的影响,建立了水面舰船主船体钢材优选的多因素模糊综合评判模型和方法,对钢材优选问题进行了讨论.计算结果表明,不论是从减轻结构重量、降低船舶造价出发,还是综合考虑各种因素影响,水面舰船均不宜选用具有较高屈服极限的钢材.     

水面舰船主船体钢材优选研究

在船体结构最小重量设计研究的基础上，综合考虑钢材选型中船体重量、材料价格，工艺性能及其它机械性能等多种因素的影响，建立了水面舰船主船体钢材优选的多因素模糊综合评判模型的方法，对钢材优选问题进行了讨论，计算结果表明，不论是从减轻结构重量、降低船舶造价出发，还是综合考虑各种因素影响，水面舰船均不宜选用具有较高屈服极限的钢材。     

近距水爆冲击波对船体梁总体毁伤的“刀锋效应”

针对船体梁在船舯底部受到近距水下爆炸冲击波作用下的中拱毁伤现象进行了研究.首先分析了水中装药在船舯底部近距爆炸时对船体梁的冲击载荷时空场.在船体梁运动模式分析的基础上,建立了不同冲击载荷时空场区域下的运动微分方程并进行求解.将计算结果与船体梁模型水下爆炸试验结果对比验证了理论方法的有效性.在分析船体梁运动规律的基础上,揭示了其毁伤机理,并提出了近距水爆冲击波作用下导致船体梁总体毁伤的"刀锋效应"概念.     

基于循环神经网络的船摇数据实时预测

航天测量船船体姿态数据实时预测具有重要的意义。论文针对测量船船摇运动建立了基于循环神经网络的预测模型,详细描述了适用于本文模型的船体姿态数据集构建以及预测模型的实现过程。在该模型的基础上,利用实测数据对船体姿态数据进行短时预测,并将预测结果与滤波方法进行了比较,实验结果验证了本文算法的有效性。     

计入船体变形影响的轴系动态校中研究

船体变形是影响船舶推进轴系校中质量的一个非常重要的动态因素.在研究船舶装载、波浪荷载及环境温度作用下船体变形计算方法的基础上,提出了一种轴承变位的计算方法,用以进行轴系动态校中研究.以76 000 t成品油轮为例,计算了极限装载状态下的重力分布和常遇较大海况时的波浪荷载,并分析了环境温度荷载分布.通过对整船有限元模型合...     

水下爆炸作用下船体梁整体运动简化理论模型

针对水下爆炸作用下舰船整体运动响应的理论预报问题,将船体结构简化为等截面直梁,以炸药在船体梁中部正下方爆炸工况为研究对象,将爆炸载荷压力曲线划分为五个典型阶段.结合平板边界条件下的冲击波和气泡载荷压力分布函数,建立了冲击波和气泡联合作用下船体梁整体运动响应的简化理论计算模型,并利用船体梁模型试验对该方法进行了验证.结果表明:所建立的水下爆炸作用下船体梁整体运动响应理论模型具有一定的合理性,能够反映船体梁整体运动过程及响应幅值.     

面向最终用户的船体静,动力分析软件

介绍了一种面向最终用户的船体静、动力分析软件——ＳＤＡＳＨｆｏｒＷｉｎｄｏｗｓ．该软件基于船体阶梯形薄壁有限元模型,采用薄壁杆件理论计算船体剖面的弯曲和扭转特性,并计及横向抗扭箱、横向甲板条等横向抗扭结构对船体刚度产生的影响．软件能根据各主要船级社的规范计算出船体弯扭合成应力,还可进行船体静挠度和振动模态分析计算．     

面向生命周期管理的船体结构信息集成模型研究

针对船体结构全生命周期管理的特点,设计了船体结构信息集成模型的数据结构.借鉴其他行业中产品生命周期管理的模型应用情况,利用XML、OpenGL和文件压缩等支撑技术,建立了3D轻量化模型浏览环境.以一艘68000DWT油船为例进行了应用研究,结果表明,此模型能将设计模型、维护保养模型与评估模型衔接起来,使船体结构的生命周期管理成为一个闭环操作,同时轻量化图形的应用既加快了图形的浏览速度,又减少了用户的图形交互操作,保证了系统的可靠性.     

基于新版共同结构规范的船体梁极限强度计算方法

2008修订版共同结构规范对船体梁极限强度计算时各种失效模式下的载荷端缩曲线进行了修改,并对单元划分原则及一些特殊部位处理进行了补充规定.新规范必将对同种模型下求得的船体梁极限承载能力产生影响.通过对比2008修订版与2006版共同结构规范,总结了新规范在极限强度部分的变化,并在新规范基础上用PCL语言在MSC.Patran平台上开发一套用于船体梁极限强度计算与评估的可视化计算软件.通过两个规范下的模型计算分析发现,新规范下结构极限强度偏小,且规范的修改对构件间屈服应力明显不同的结构将受到较大影响,对屈服应力几近一致的结构影响较小.对新规范的理解提供参考并提供一套实用、可以推广的船体极限强度计算软件.     

船-泵相互作用对喷水推进器推进性能的影响

为研究喷水推进船快速性预报中船体与喷水推进器相互作用机理,借助于计算流体力学(CFD)方法研究船-泵相互作用对喷水推进器推进性能的影响.通过计算由k-ε湍流模型封闭的RANS方程,分别得到敞水条件下和考虑船体斜升角、纵倾等因素影响的装船后喷水推进器的三维黏性流场,敞水条件下计算结果与试验数据的良好吻合验证了数值模型和方法的可信性.不同斜升角和纵倾模型计算结果表明:船体斜升角和横倾对喷水推进器推进性能影响很小;船体尾升角和纵倾角的变化改变了船体边界层,对喷水推进器推进性能和作用因子影响很大;纵倾角由正变负,喷水推进器对船体边界层的利用增强,使流量变小,功率、推力和扬程变大;进流动量系数、进流能量系数、动量作用效率和能量作用效率均减小.喷水推进器也反作用于船体,产生使船体纵倾角减小的力矩.     

基于风险的船体结构腐蚀优化检测及维修规划

提出了基于风险的船体结构腐蚀检测及维修的优化模型．最优的检测及维修是在保证结构在设计工作寿命期内的可靠指标大于最低可靠指标的基础上，使得结构生命周期内总的期望费用最小．建立了检测、维修及失效事件的安全余量方程．在此基础上，以受点腐蚀损伤的船体构件为例，分析了基于风险的最优检测及维修策略的制定过程．结果表明，最优的检测是在结构的可靠指标低于最低可靠指标前就对结构进行检测．基于风险的优化检测及维修方法能够在风险与成本之间达到一种平衡，它在选择最优的检测及维修策略时是有效的．     

变量化船舶型线表达与设计方法

基于变量化设计理论,提出船体型线的变量化设计模型,用于船舶型线的表达与设计.描述了使用该模型进行船体型线设计的计算机辅助设计(CAD)方法,其主要包括船体型线数据的管理、数学模型的定义,以及三维空间模型的建立和修改.用数学模型定义了型线设计各元素的位置信息和元素之间的拓扑关系,按照数学模型构建和修改三维空间模型,完成船体型线的设计.在船体型线的设计过程中,基于变量化设计模型对设计进行修改,能够实现型线设计方案的快速重构,避免重复设计,有效地提高了型线设计的质量和效率.通过使用船舶型线的变量化设计方法进行型线设计的实例,证明了该方法的实用性和先进性.     

水陆两栖飞机船体水动力矩特性研究

船体水动力矩特性是水陆两栖飞机水动力性能的重要部分。为了研究某型飞机船体的水动力矩特性,开展了单船身模型水池力矩试验,详细研究了飞机纵倾角、断阶吃水及试验速度对船体水动力矩的影响,并对试验结果的可信度进行对比论证。结果表明该力矩试验得到的船体力矩特性数据具有较高的可信度,船体水动力矩随着断阶吃水和试验速度的增大而增大,而随着纵倾角则呈现先增大再减小的趋势。     

气泡辅助系统碎冰区减阻特性船模试验研究

为了研究气泡辅助系统降低船模碎冰区阻力的机理及效果,采用非冻结模型冰,在室外冰水池内开展了一系列船模拖曳试验,分别对不同碎冰密集度、不同船模航速及不同通气量参数下的阻力特性变化规律展开研究.试验结果表明:当该气泡辅助系统工作时,船体两侧的碎冰会受到气泡上浮及气水混合流的作用,发生翻转并向远离船体方向运动,在船体与碎冰之...     

波浪中载液船舶运动的时域模拟

基于势流理论,采用切片法和脉冲响应函数方法实现船体时域运动,同时采用黏性流理论模拟计算舱内液体的非线性晃荡,进而建立了波浪中载液船舶耦合运动方程. 该方法考虑了波浪、船体、液舱晃荡之间的耦合作用,并结合船体内外流场特点分别采用了势流和黏性流理论,具有较高的计算效率. 研究结果表明：通过数值模拟计算和模型实验,数值模拟计算能够清晰显现液舱晃荡对船体全局运动影响,船体运动响应曲线与模型实验结果吻合良好.     

FPSO船体梁极限强度分析与有效生命期预报

利用理想单元法(ISUM)研究了浮式生产储油船(FPSO)完整船体与受损结构船体梁极限强度．考虑了腐蚀及碰撞对船体结构强度的影响,评估了腐蚀状态下船体极限强度随时间的变化;在人为因素风险分析基础上对该船船体有效生命期进行了预报．分析表明,船体梁极限强度是影响船舶安全的重要因素,对FPSO进行风险分析和安全评估是必要而且可行的．另一方面,将工程技术与管理科学结合起来研究安全问题是合理有效的途径．主要结论对于海事界实施综合安全评估,提高船舶或海洋结构物安全性具有理论意义和应用价值．     

船体主要结构三维实体模型快速建模方法研究

目前，三维建模方法在众多设计领域中被广泛应用。这里就三维实体建模在船体主要结构建模上的应用进行了研究，介绍了船体结构建模中的数学模型、零件标准库、几何算法等关键技术，并结合甲板结构建模设计实例提出了快速建模方法。     

振荡水翼波能回收在船舶节能推进中的应用

在船舶能效设计指数（EEDI）成为国际公约,造船界大力发展绿色船舶技术的背景下,提出了在船体两侧用螺旋弹簧连接振荡水翼,借助船体和水翼在波浪中的摇荡运动回收波浪能产生推力的节能设想.基于势流理论建立了顶浪情况下振荡水翼与船体的频域耦合水动力模型,以一艘集装箱船为例,对水翼 船体系统进行了理论分析和设计探讨,预报了振荡水翼所能产生的推力并分析了水翼对船舶耐波性的影响;利用模型研究了水翼位置、弹簧刚度、浸没深度等参数对波能回收效果的影响.结果表明：水翼位置对船舶的耐波性有较大影响;弹簧刚度则与水翼产生的推力密切相关;而水翼浸没深度的影响十分有限.本研究可为此类绿色船舶设计提供依据和参考.     

实尺度船舶阻力计算及尺度效应研究

以DTMB5415船舶为研究对象,进行了多种尺度、多种工况及多种船体壁面条件下的阻力性能求解,对船体形状因子、兴波阻力及摩擦阻力的尺度效应问题进行了分析,阐述了多种实船阻力性能预报方法存在差异的原因.结果表明:船舶形状因子、兴波阻力都存在明显的尺度效应,模型尺度和实尺度下的差值可达6.5%和11.5%,这是造成外推方法预报得到的实船阻力存在误差的主要原因;船体粗糙度的考量会增大船舶摩擦阻力,并对船体边界层内流动有一定的扰动作用,影响螺旋桨的进流.     

基于SMS/MMS和Bluetooth的智能手机恶意软件传播模型研究

针对手机短信网络的聚集性和蓝牙网络的移动性,在经典的传播模型SEIR的基础上,考虑动态感染率、用户聚集特性、预免疫措施等外界因素的影响,建立一种基于蓝牙和短信/彩信混合模式的智能手机恶意软件传播模型,并在此基础上分析动态感染率、预免疫、用户聚集密度等参数对手机恶意软件传播的影响.实验结果表明,该模型能够反映智能手机恶意软件在实际情况下的传播特征.