典型外飘剖面有限水域入水砰击分析

针对大外飘船艏结构的砰击压力特性,应用重叠网格法对结构入水砰击过程进行仿真研究.分别讨论了当外飘结构底部为尖底形或球鼻艏形时,结构质量、入水初速度和流域宽度对砰击压力特性和入水速度的影响.另外,分析了限制流域宽度带来的侧壁面效应对外飘结构发生入水砰击时的自由液面抬升、水下压力分布的影响,对外飘砰击压力预报以及船艏结构优化具有一定参考意义和价值.     

大方形系数船型的试验研究及经济分析

本文讨论了大方形系数(C_B≥0.90)船型型线设计要点,给出了船模阻力及自航试验结果,并将大方形系数船型与常规2万吨级实船进行了经济性对比,揭示了大方形系数船型良好的经济性.     

结构物砰击入水问题研究进展

结构物砰击入水问题是一类复杂的流固耦合问题,具有广泛的工程应用前景。结构物从一定高度落下以一定速度砰击水面,早期主要针对砰击入水过程的结构响应开展研究,而对入水后水下压力场突变和兴波等却研究较少,而随着大型桥梁和海洋工程日渐增多,在这些工程的施工和使用过程中也出现了大型结构物砰击入水的现象,如广东九江大桥被撞垮塌后大面积桥面落入水面等,这种砰击入水后水下压力场突变和兴波等会对周围结构物产生一定影响,评价这种影响对施工和设计具有现实的工程意义。文中综述了过去七十多年里人们在结构物砰击入水问题研究中取得的成果,分别从理论分析、试验和数值方法三个方面介绍了结构物砰击入水的研究进程,比较了各种研究方法的优缺点,再以九江大桥桥面垮塌为例,提出采用结构物砰击入水理论来评价此类大型结构物砰击入水后水下压力场突变和兴波效应等对周围结构物如桥梁桥墩结构的影响,最后展望了结构物砰击发展方向以及将其应用在桥梁建设过程中的可行性。     

外张砰击压力时间分布的模型试验

在拖曳水池对某集装箱船进行了砰击模型试验.在船底砰击的脉冲三角函数形式的基础上结合试验数据重新确认外张砰击持续时间,建立了一种外张砰击压力时间分布的模型.并且基于瓦格纳型冲击理论对该船的外张砰击压力时历进行预报.预报和试验结果的比较表明,两者吻合较好,该方法能适当反映外张砰击的时历特性.     

基于二维变形体入水的滑行艇水动力研究

为寻找准确便捷估算滑行艇水动力的方法,在二维半理论的简化模型下,通过CFD方法建立气液二相流VOF模型,数值模拟二维变形体入水砰击过程,对滑行艇稳定直航状态下的动升力进行研究.为验证数值模型精度,首先对二维楔形体入水进行数值模拟,并将得到的砰击参数与理论近似解结果进行比较,进而根据船模实验中的航行姿态,将三维船体稳定直航简化为二维变形横剖面入水过程并通过动网格技术进行数值模拟.将变形横剖面入水不同时刻的动升力沿船长方向对应的横剖面位置进行积分得到全艇的动升力.同时,对三维船体进行绕流计算,将得到的动升力与二维积分结果以及实验值进行对比.计算结果表明,二维和三维计算结果均与实验数据基本吻合,通过CFD方法计算基于二维变形体入水的高速滑行艇水动力问题具有可行性.     

双尾鳍渔船船型的耐波性试验研究

本文分析了深、浅吃水双尾鳍渔船的耐波性模型试验（试验项目包括：流线试验；静水中自由衰减试验；横摇、纵摇、升沉试验；船艏垂向加速度测定；甲板上浪试验和螺旋桨出水频率试验），与实船在不规则波中的性能预报，及具有良好耐波性的球尾渔船进行比较。结果表明：浅吃水双尾鳍渔船船型具有良好的耐波性。     

基于TR-PIV的刚性楔形体入水砰击载荷研究

针对物体入水问题,提出了一种基于时间解析粒子图像测速(TR-PIV)技术的刚性楔形体入水砰击载荷评估方法.通过高频率的TR-PIV测试系统得到砰击瞬时流场的流动信息,以此为基础采用分块多路径积分方案求解不可压缩纳维-斯托克斯方程重构砰击载荷.试验研究了刚性楔形体以垂直速度入水时的砰击载荷分布,并将试验结果与基于势流理论的二维楔形体入水问题解析解进行对比,验证了楔形体入水过程中基于TR-PIV技术进行砰击压力重构的准确性.结果表明:流场速度峰值主要分布在堆积区域,在砰击初期,该区域内流速迅速增加,约在10ms后流速逐渐降低并趋于平稳;压力场重构结果显示压力峰值同样始终分布在堆积区域,并沿着楔形体壁面向下迅速下降.     

五体船型的阻力性能试验

通过试验途径研究了五体船的阻力性能特性,以及五体船后侧体型线形式、位置改变、对称形式、排水量改变、长宽比改变对阻力的影响.结果表明:侧体应该选用艉部过渡平缓的型线;后侧体靠近主体艉部位置较优;采用不对称后侧体的情况不能降低总阻力;减小后侧体排水量能有效降低总阻力;试验中后侧体长宽比的变化对总阻力没有明显影响;前侧体有静水吃水时增加了阻力;五体船型阻力性能大大优于单体船型.     

基于Simulink的船舶运动模型动态仿真研究

为进一步研究船舶操纵性能,根据船舶旋回性指数(K)、追随性指数(T),建立船舶运动的一阶模型,利用Simulink对一阶船舶运动模型进行动态仿真,对船舶回转操作和Z形操纵的动态特性进行描述.对试验样本仿真结果进行的定量与定性分析表明,该模型是正确、可行的,对船舶操纵性试验研究具有实际意义.     

大型桥梁结构入水砰击中兴波及压力特性研究

通过物理模型试验的方法研究了广东九江大桥被撞坍塌处某段桥梁结构由一定高度坠落砰击入水的整个过程,着重分析了砰击引起的兴波特性及砰击压力特性.试验结果表明,结构砰击入水整个过程中产生了两次兴波,后续兴波要比初始兴波大;由于桥梁结构具有特殊的砰击面,入水砰击引起的砰击压力特性与其他结构(如平底结构)是有所不同的,特别是砰击压力峰值的分布规律.     

基于超网络的水面舰艇编队体系演化模型

 动态演化是研究编队体系（SoS）结构优化和效能评估的认知根基。针对编队实体的异质性、系统的耦合性和体系的涌现性,从信息驱动性、功能涌现性、结构时变性、整体关联性4方面归纳水面舰艇编队的演化特征。分析了编队体系作战要素,将水面舰艇编队体系作战分成战前编队体系张成、战中编队体系对抗两阶段进行体系结构抽象。建立了编队体系的超网络模型,从不同的视角建立超网络概念模型和结构超网络模型。提出了基于超网络的任务驱动渐进演化模型和信息驱动激进演化模型,并给出演化模型的计算方法。通过编队体系作战的计算示例可知,演化模型能有效地动态描述编队体系对抗过程,可为编队结构优化和效能评估提供有力支撑。     

基于STAR-CCM+的船舶破舱进水模拟

船舶海难事故严重影响人员和船舶安全,所以研究船舶稳性具有现实意义和实用价值.在选定了船舶的破损位置、破口形状及尺寸、舱室位置及大小等因素下,研究受损船舶的流体运动特性和在每一时间步长下的进水情况,利用破舱位置、进水量等信息预测船舶的物理行为,对破舱船舶进行时域模拟研究.首先利用STAR-CCM+对一艘标准箱型驳船模型破舱进行模拟研究,验证研究方法准确可行;再利用该方法对一艘渔政船进行破舱进水时域模拟研究.利用这种研究方法可对船舶稳性进行计算与评估,研究结果可为有效减损及扶正提供参考,并为船舶破舱设计提供重要依据.     

基于GERT模型的船舶搭载工期仿真分析

针对不确定性项目周期的估计问题,在简要介绍图示评审技GERT的基础上,研究了GERT的项目分析及建模方法。最后,通过一个船舶搭载实例,利用VISUAL SLAM建模语言与Awesim仿真软件对其进行仿真求解,获得项目周期的概率分布和各种统计特征值。为项目资源的合理安排及项目工期的保证与缩短创造条件。较好地说明了该方法的可行性及优越性。     

船舶剩余阻力系数计算平台的实现

根据蓝波-奥芬凯勒图谱,利用非线性最小二乘法对船舶剩余阻力曲线进行了曲线拟合,将得到的方程系数保存为文本文档,建立VB与文本文档的检索方法,开发出船舶剩余阻力系数的计算平台.根据界面中输入的船型参数,利用计算机在数据中进行检索、内插,从而达到直接计算剩余阻力系数的目的.通过计算实例与实验结果比较,计算结果的精度完全能够满足船舶动态仿真的需要.     

基于MMG登陆舰艇操纵运动模型的螺旋桨力研究

 登陆舰艇是两栖作战中的主要输送装备,针对其运动规律的复杂性,建立了在深水和浅水条件下基于分离型船舶操纵运动模型（MMG）的登陆舰艇操纵运动模型。因登陆舰艇在航行中,螺旋桨推力是主控力,用来克服水的阻力,维持舰艇的操纵运动,所以螺旋桨的流体动力模型是登陆舰艇运动建模的一个重要组成部分。在登陆舰艇特有的操纵运动模型的基础上,着重介绍了登陆舰艇操纵运动中螺旋桨力的模型。     

穿浪双体船艏部分段模型入水砰击的数值仿真

基于商用CFD软件,结合重叠网格技术,模拟了某穿浪双体船艏部三维模型入水砰击,将模拟结果与试验数值结果和试验过程图像进行对比,以验证方法的准确性和有效性.进一步研究了双体船湿甲板砰击机理及发展过程,结果表明砰击的发展与分段模型下方残留气体溢出有关,且砰击的发展时间与连接桥下方气体的溢出时间接近,随着跌落高度的增加,气体压缩、液体飞溅等非线性因素产生的作用力与阻碍物体运动所需的砰击压力比例逐渐趋于稳定;而随着分段模型质量的增加,入水后的加速度峰值明显降低,当分段模型质量达到一定值时,加速度峰值和砰击压力峰值不受分段模型质量影响,逐渐趋于稳定值.     

"同辉"号建造完工船舶的船型改进

一艘已经建造完工的船舶——“同辉”号油轮，因设计不当，导致试航速度仅为设计航速的55％，后经过采取最小限度的船型改进措施：18站至20站的船首部分加装球鼻首，以改善进流角和首舭涡；尾部0站至3站的底部进行线型修改，使水流流动变成尾纵流，以改善螺旋桨供水；其他部位均保持不变，以减小损失．模型试验和实船试航结果均表明，船型改进措施少而有效，实船试航速度竞达到了原设计航速，“同辉”号油轮最终顺利交船．