穿浪双体船阻力性能预报与模型实验分析

对自行设计开发的大型穿浪双体船WPC96(1 800 t级排水量)的阻力性能进行了理论预报与实验分析研究.将Michell积分推广为一般双体船兴波阻力计算公式,利用Michell积分的复积分形式进行数值编程计算,对该穿浪双体船船型在一定速度范围内的阻力性能有较高理论预报精度.在此基础上,通过改变片体间距,在理论计算和实验观测基础上研究了穿浪双体船两个片体间的兴波干扰.计算所得到的结果与实验数据基本吻合,证明该方法可以应用于穿浪双体船的阻力性能预报.     

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.     

深 V 型高速双体船船型阻力性能试验

对深Ｖ型高速双体船型和圆舭型高速双体船型在相同主尺度下进行了比较研究．根据模型阻力试验结果，深Ｖ型高速双体船对阻力的影响是存在的，但这种影响远较单体深Ｖ型船要小．深Ｖ型高速双体船的阻力不但与长度排水量系数Ｌ／１／３有关，还与付汝德数Ｆｒ有关，而且横向斜升角亦起重要作用．对高速且长度排水量系数大的高速双体船，如能设计成良好的深Ｖ船型，则该种船型的阻力可望较相应的圆舭型双体船有所减小．这一结论与单体船情况采用深Ｖ船型具有根本的差别．     

波形阻力预估及船型优化

本文用线性兴波理论建立了波形阻力的理论公式（数学模型）,从理论上考虑了主尺度和系数、横剖面形心高及棱形曲线对波阻的影响;根据17艘肥大船模65种状态的实测波形资料,用统计分析法计算得出一组随傅氏数而异的波形阻力预估公式;为使数学模型付诸电算,定义了属统计学范畴的“广义相关系数”。本项研究发现横剖面形心高对波形阻力影响甚大,其对肥大船波阻之影响超过横剖面面积的影响;为判断船舶在某航速下,两者对波阻的影响何者更大,定义了“影响因子”及其曲线。本文用非线性规划理论复形法优化船型,使改进船比原船波阻显著下降。     

深V型艇与圆舭型艇的阻力和耐波性比较

对高速排水型艇深Ｖ型和贺舭型在相同主尺度情况下进行了对比研究．根据模型阻力试验结果知，深Ｖ型的静水阻力与圆舭型相比，其增加值均小于７％．特别是随着航速增大，两者的阻力差值趋减小．在规则波中迎浪情况下的耐波性试验表明，两种艇型的横摇、纵摇、垂向加速度和失速均有明显的差别．高速排水型艇如果采用深Ｖ型，可望获得良好的耐波性．     

深V型高速双体船舶型阻力性能试验

对深Ｖ型高速双体船型和圆舭型高速双体船型厢同主尺度进行了比较研究，根据模型阻力试验结果，深Ｖ型以体船对阻力的影响是存在的，但这种影响远较单体深Ｖ型船要小，深Ｖ型高速双体船的阻力不但与长度排水量系统Ｌ／有关，还与付汝德数Ｆｒ有关，而且横向斜升角亦直重要作用，对高速长度排水量系数大的高速双体船，如能设计成良好的深Ｖ船型，是该种船型的阻力可望较相的圆舭型双体船有所减小，这一结论与单体船情况采用深Ｖ船型具     

三体船模型的阻力试验和数值预报

在三体船兴波阻力数值计算的基础上,进行了三类试验。一是在给定片体纵向和横向间距条件下测试了不同船速的剩余阻力,二是在给定船速和片体横向间距条件下测试了不同纵向间距的剩余阻力,三是在给定船速和片体纵向间距条件下测试了不同横向间距的剩余阻力。试验结果显示,片体间的纵向和横向间距能在很大程度上改变三体船的剩余阻力,说明采用Noblesse新细长体理预报三体船的阻力和优化三体船的片体布局是可行的。     

Rankine源Dawson型方法求解三体船兴波阻力

提出将Dawson型兴波阻力理论计算方法用于求解三体船兴波阻力,按Dawson型兴波阻力理论计算方法对三体数学船型和三体方尾船型兴波阻力进行了理论计算,将兴波阻力理论计算结果与剩余阻力模型试验结果进行了比较,验证了Dawson型兴波阻力理论计算方法适用于三体船型兴波阻力理论预报,在中低速区间本方法较线性兴波阻力理论方法的计算结果有改进,并据Dawson型方法兴波阻力理论计算结果分析了三体船阻力特性和线性兴波阻力理论计算结果误差原因.     

三体船模型阻力性能的试验研究

三体船的超细长的船体使剩余阻力大幅度降低,而且消波性能好。其侧体与中间主船体之间的前后相对位置和横向距中间距离对其耐波性及阻力性能影响较大,通过试验,探索了一些侧体与中体不同组合型式三体船的阻力变化规律。     

横向斜升角对深V型船的阻力影响

本文通过模型试验研究，分析了深Ｖ型船的横向斜升角对其静水阻力的影响。横向斜升角对深Ｖ型船的阻力影响颇为重要，合理的横向斜升角选择不但取决于船型，而且还与载荷、船速有关。由回归分析方法给出了不同斜升角情况下的阻力估算式。     

单体高速船的推进功率计算

为单体高速船在初步设计、方案设计和技术设计阶段提供了基于船体主要参数，船体主尺度和船型系数，以及船体型线的推进功率的计算方法，从而为船舶设计及其型线优化提供了相关的数学模型，对一船型系列试验结果的考核计算表明，不同功率估算方法所计算值的平均值，具有工程预报精度，可用于船舶设计与线型优化。     

高速三体船型概念设计研究

针对一型三体缉私艇为实例完成了高速三体船型的概念设计，并进行了相关的模型试验．对三体船的设计方法进行了探讨，提出三体船型的设计应分为主体主尺度要素设计和侧体布局设计，对开发三体船型具有指导意义．设计结果显示，高速三体船船型方案具有较好的快速性和横摇性能，稳性满足规范的要求，可以提供较大的甲板空间．     

运动相位对远洋船舶遭遇波浪荷载影响的研究

为考察船舶在波浪中运动相位对其遭遇波浪荷载的影响，根据波浪参数长期分布律推导了以船舶特征尺度与遭遇波浪超越概率为自变量的设计波高计算式；取波长等于船长，分别对于迎小姐和横浪航行状态，应用修正的切片法计算了ＬＲ－Ａ远洋集装箱船的舷侧和船底的水动力压力分布，数值试验结果表明，在确定船舶遭遇波浪荷载时，须特别注重其运动相位的选择以保证计算的可靠性     

1000t起重船扒杆结构强度有限元分析

采用MSC/Nastran对扒杆结构在4种工况下的强度进行了有限元分析,介绍了有限元模型建模方式、计算工况以及许用应力的计算,并对计算结果进行了分析.结果表明扒杆结构各主要构件强度均满足规范要求,并可作为改进设计的参考.     

改进线性兴波阻力帐篷函数法及实船型线优化

针对线性兴波阻力帐篷函数法阻力计算及相应的船型优化方法不能反映实际船体对称面形状这一局限,提出一种定义在实际船体对称面上的船体曲面近似函数,将该船体曲面近似函数代入线性兴波阻力表达式,用该表达式与原帐篷函数法计算同一船型的兴波阻力系数,对比结果表明在多数速度区间内比后者更加接近试验结果.由此表达式建立以船体型值为变量的最小兴波阻力二次规划数学模型,此模型适用于任意给定的由曲线、折线围成的非矩形船体对称面区域,尤其适用于舰船前体及其球鼻首的优化.基于二次规划优化模型对仿DDG51船型进行一系列型线优化设计,在理论上获得了20%以上的兴波阻力减阻效果.     

槽道水翼滑行艇阻力性能试验研究

在道滑行艇的槽馘寂方装上首，尾水民办以及配装上属压浪板，试验结果表明：艇起滑快，能迅速越过阻力峰区，同时对调节和改善纵倾，航态稳定，底部拍击，降低阻力性能等方面有明显的效果。在整个滑行范围内平均比原槽道滑行艇阻力下降１６．０％以上。     

川江1000t级三球尾集散两用货船研制

首次提出了一种窄浅构型首三球尾船型，并应用三机三桨技术，设计成１０００ｔ三球尾集散两用出川货船．经实船航行试验和营运对比试验证明，该船型在浅水急流航段中航行，具有阻力低、推进效率高等特点．通过合理调度在不同航区中主机的运行状态，成功地解决了长江干线出川货船中普遍存在的装载吨位小、单位功率载货量低、单位油耗高、船舶效率低等问题．     

基于阻力性能船体型线精细优化的CFD方法

根据基于阻力性能的船体型线优化方法的不同，在船舶设计中可以归纳成5个相应水平的优化程序。总结了基于经验或统计公式的船体尺度优化（零水平优化），应用CFD方法分别对裸船体型线、局部船体型线和附体型线进行的精细优化（1，2，3水平优化），以及通过模型试验完成的船体型线的最终优化（4水平优化）的研究成果。所采用的CDF方法分别为用厚边界层近似与积分方法、厚边界层近似与差分法以及部分抛物线近似与差分法求解N－S方程。4水平则是通过包括流场测量信息的模型阻力试验进行最终的型线优化。