结构在无限流体域中振动时附连水质量的数值计算方法

通过对结构与理想流体耦合问题的分析,利用有限元法对流固耦合问题的附连水质量解耦的方法进行了研究。对一些规则的结构进行了计算,同时与解析解及Ｍｏｒｓｉｏｎ公式进行比较,在对计算结果分析的基础上,提出了有限元法计算附连水质量时流体范围的划取方法,使实际工程计算能够有所依据地选定所要计算的流体范围,从而节省了计算工作量。     

结构在水下运行过程中的自振特性及动力响应研究

水下运行的结构与反馈的流体形成相互作用的流固耦合问题，利用莫里森公式计算结构的附连水质量，得到考虑流固耦合影响以后的结构自振特性及动力响应结果。     

水下航行器附连水质量的理论及实验研究

以二维无限长圆柱在水下的垂向振动为例,对其有限区域的不可压缩流场进行分析;通过数值计算并借鉴刘易斯法,分析了水域宽度比、水深比和浸没深度比等无量纲参数对刚体附连水质量的影响;提出了水下航行器附连水质量的快速预测公式.结果表明:刚性壁面可使刚体的附连水质量增大,但当刚体与壁面的距离增加到一定程度(截面半径的5倍)时,刚性壁面的影响可以忽略;自由表面可使刚体的附连水质量减小,当刚体与自由表面的距离达到截面半径的6倍时,可以忽略自由表面的影响;当刚体的垂向运动频率较高或刚体与自由表面的距离较大时,可以认为自由表面的速度势为零.     

船体总振动计算方法的研究

在分析船体梁振动时，引入Ｓｔｅｐｈｅｎ和Ｌｅｖｉｎｓｏｎ提出的梁理论，并用Ｆｒａｎｋ法计算附连水质量，得到经过流固耦合的动力支配方程．在上述基础上对船体梁振动特性进行了分析．从计算实例可知，本文提出的方法对实船的振动分析有一定的实用价值．     

高速船垂向振动计算的流固耦合分析

寻求一种既能提高高阶计算精度,又计算简便能满足工程要求的实用计算模型,以提高振动预报的精度,这对于高速船的设计计算是迫切需要的,建立了二维模型杆-膜和梁-膜模型,船体结构部分采用二维有限元法计算,流体部分采用考虑线性自由表面条件和采用高频极限近似两种二维边界元法计算,应用改进的行列式搜索法以及交叉迭代法求解特征值及对应的特征向量,解决流固耦合问题.通过采用不同的附加质量计算方法以及不同的模型(杆-膜或梁-膜模型)分别进行计算,并对结果进行了比较分析.实船计算表明,编制的程序计算结果可靠,具有较强的工程实用价值.     

船体结构流固耦合模态分析

本文提出了一种计及流体与结构相互作用时船体结构模态计算的方法。船体结构用有限元法计算,流体运动则用布置在船体表面的线性分布的三角形元源汇模拟.利用干模态法求得船体结构在流体中前几个谐调的固有频率与国有模态,计算结果与实验值相当吻合。     

水中悬臂结构振动与水动力特性研究

研究了水中两类悬臂结构（模型）的弯曲自由振动与水动力特性关系，指出扰动水压力对结构的作用相当于在柱上附连分布质量ｍＤ（ｚ），给出了确切算式，分析计算了柱结构在各种水深条件下的总附连水质量ＭＤ及其变化规律，并用“等效质量法”计算了ＭＤ对柱结构自振第一频率降低的程度，与模型实测值较为吻合。     

舰艇振动声学特性数值分析

交替运用结构有限元法与声学边界元法，对某型艇振动声学特性数值问题进行了研究，建立了全船三维有限元分析模型，通过频响分析计算，获得结构振动响应特性参数，以船体结构频响分析计算结果为声学边界条件，建立了全船三维边界无声学分析模型，并采用直接边界元法，对全船近场声学特性进行了计算，对比计算结果与实例数据表明，该计算方法是可行的，计算精度满足工程需要。     

用有限元法计算船体振动模态的模型的研究

本文概述了目前有关船体结构振动模态分析的若干类模型;并以某玻璃钢艇为研究对象,提出了两种不同的有限元理想化模型;又用SAP 5结构分析程序系统计算了该艇的前若干谐调的模态和频率,且与实艇激振试验结果和迁移矩阵法计算结果作了比较。其结果是较为满意的。此外,还分析了自由悬浮边界条件、附连水质量和耦合振动等若干问题。     

中小型异步电机定子固有频率的近似计算

给出了两种计算中小型异步电机定子固有频率的近似方法，首先把电机定子简化成平面问题，采用二维有限元程序进行计算，然后又给 套用以估算的近似计算公式，利用两种方法了一些实例，为了检查两种方法的可靠性，利用三有限元程序对部分实便做了考核计算，计算结果表明，这里的二维有限元法和近似公式的计算结果均与三有限元法和实测试验的结果吻合得较好。     

船体波激振动共振频率的计算方法

针对大型及超大型船舶，从水弹性理论出发，对船体波激振动共振频率的计算进行了研究，给出了迭代求解公式，编制了相应的计算程序，并进行了实例计算，取得了一些有价值的结果，研究表明，对大型及超大型船舶，应考虑波浪影响计算船体波激振动共振频率。     

高速船舶结构设计中流体冲击载荷的数值计算

采用混合欧拉－拉格朗日数值方法计算高速船舶撞水时的流本冲击载荷,基于定理,采用线性边界元方法和非线性液面修正技术,考虑船舶的实际形状,数值模拟了肥大船型和球鼻艏船型的二维撞水过程,计算得到高速船舶实际撞水状况的流体冲击载荷大小及其分布,与实验结构吻合,为进一步安全设计高速船舶结构了理论基础。     

波浪中船体振动固有频率及响应计算研究

基于船舶水弹性理论,对波浪中波长、航速对船体梁固有频率影响进行了探讨;同时对船舶在波浪中波激振动响应进行了研究,取得了一些有价值的结果,供船舶设计中参考。     

船舶结构Daubechies小波基无网格分析方法研究

提出一种新的应用Daubechies小波尺度函数来逼近船舶结构场函数的无网格分析方法.首先选用具有紧支性和正交性特征的Daubechies小波作为基函数,由小波尺度函数张量积的形式来构造船舶二维结构的近似表达,降低了问题求解的复杂度.然后运用增量法对构建的船舶二维结构Daubechies小波无网格场函数进行迭代求解.最后选取典型船舶二维结构进行算例分析,并把计算结果与有限元法(FEM)结果进行比较验证了所提方法的有效性.     

船舶机舱模型振声性能数值计算与试验验证

采用有限元/边界元法对船舶机舱动力设备及液舱流固耦合引起的振动与声辐射进行数值计算;并进行相应的实验研究。以某航海教学实习船机舱为原型,将此振声耦合系统简化为箱形多腔结构,运用数值有限元方法建立多腔结构及其单元腔室的模型,考虑流固耦合效应,对结构进行频率响应分析;然后采用边界元法对舱室辐射噪声进行了计算。计算结果与实验结果之间的误差在5 dB以内,表明本方法具有较好的准确度。采取两端简支的边界条件,研究三舱段船舶机舱模型振声性能时,充液及增加充液舱数,总体对改善舱室振声性能有利;但对于液舱接触舱室声学环境影响要分频段考虑,此外舱室距振源的距离对计算结果有较大的影响。     

开挖过程中边坡稳定性研究及两种安全系数之间的转化

为了研究边坡在开挖过程中的安全状况,以及有限元强度折减法和极限平衡法所求得的安全系数之间的关系,分别采用有限元软件ANSYS和极限平衡软件Slope／W对开挖过程各个阶段边坡的稳定性进行了计算分析．通过研究两种方法所采用的屈服准则的内在联系,找到了这两种方法所求得安全系数的转化方法,并对利用两种方法求出的边坡安全系数进行了对比分析．研究结果表明,在开挖过程中,边坡的安全系数会出现先增大后减小的现象;在平面应变条件下,采用平面应变莫尔一库仑匹配DP5准则求出的边坡安全系数,与传统极限平衡法求出的边坡安全系数最接近,误差小于8％．     

梧州市河西防洪堤岸坡三维计算机模拟

用编制的三维有限元程序对梧州的防洪堤岸坡两人骨坡地段进行三维计算机模拟,模拟结果与实测的结果吻合,验证了程序的可靠性,并且利用程序对抗剪强度参数进行了反演。     

船体上层建筑有效性分析的简化模型

提出了一种估计上层建筑有效性的简化模型，把船体的三维结构简化为二维模型，使上层建筑和主甲板结构间的相互作用得到较好的模拟，从而对上层建筑参加船体总纵弯曲程度的计算得以简化，并得到满意的结果．     

抛物积分微分方程非协调三角形元解的超收敛分析

将一个非协调三角形元应用于二维空间的抛物积分微分方程,利用单元的特殊性,通过一些新的技巧,在各向异性网格下获得了解的超逼近和超收敛结果。