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强迫摇荡运动三维球体水动力系数的CFD计算 被引量：1
1
作者 韩翔希 赵成璧 +3 位作者 唐友宏 范少涛 林慰 陈晓明 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2014年第3期96-103,共8页
采用计算流体力学(CFD)的雷诺平均法(RANS方法),并考虑了自由表面的影响(采用VOF方法模拟自由表面),来模拟三维球体的单自由度强迫摇荡运动,得到纵荡、升沉及横摇的附加质量与阻尼系数。该数值模拟结果与三维势流理论计算的结果进行比较... 采用计算流体力学(CFD)的雷诺平均法(RANS方法),并考虑了自由表面的影响(采用VOF方法模拟自由表面),来模拟三维球体的单自由度强迫摇荡运动,得到纵荡、升沉及横摇的附加质量与阻尼系数。该数值模拟结果与三维势流理论计算的结果进行比较,趋势基本一致,但CFD方法更能凸显粘性的作用。本文所应用方法能合理给出浮式结构物的水动力系数,更精确描述海洋浮式结构物周围的流场,可应用于船舶与海洋工程浮式结构物的水动力性能研究。 展开更多
关键词 CFD 水动力系数 浮式结构物 强迫摇荡运动 三维球体
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横向补给状态下两船的摇荡运动特性 被引量：2
2
作者 何学军 谭智尤 余鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第10期23-26,共4页
采用多体水动力学软件AQWA进行横向补给状态下两船在波浪中的频域和时域分析。对高架索道上的恒张力表示为瞬时张力,分析不同航速、浪向角对横摇、垂荡和纵摇方向运动特性的影响,求得两船横向补给时较佳的浪向角和航速,为横向补给时航... 采用多体水动力学软件AQWA进行横向补给状态下两船在波浪中的频域和时域分析。对高架索道上的恒张力表示为瞬时张力,分析不同航速、浪向角对横摇、垂荡和纵摇方向运动特性的影响,求得两船横向补给时较佳的浪向角和航速,为横向补给时航速和航向的选择提供指导。 展开更多
关键词 横向补给 高架索瞬时张力 摇荡运动特性 时历分析 AQWA
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新型漂浮式风力机半潜平台抑制摇荡运动设计研究 被引量：22
3
作者 黄致谦 丁勤卫 +1 位作者 李春 韩志伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第24期7295-7303,共9页
漂浮式风力机在海洋环境中易受到风、浪和流载荷作用而影响正常运行,为此设计一种新结构漂浮式风力机半潜平台(新平台),运用水动力学软件AQWA并结合有限元方法,对其在复杂海洋环境下进行数值仿真。并与三浮体三立柱结构半潜平台进行对... 漂浮式风力机在海洋环境中易受到风、浪和流载荷作用而影响正常运行,为此设计一种新结构漂浮式风力机半潜平台(新平台),运用水动力学软件AQWA并结合有限元方法,对其在复杂海洋环境下进行数值仿真。并与三浮体三立柱结构半潜平台进行对比分析,得到了两平台频域和时域上的运动响应数据。结果表明:较之三浮体三立柱平台,频域分析中新平台横摇、纵摇及垂荡3自由度响应的最大值和平均值都显著减小,体现了良好的稳定性;新平台的垂荡固有周期增加两倍以上,能更加有效地防止共振现象的发生;时域耦合分析中,新平台横摇、纵摇与垂荡的运动响应大幅度减小,且横摇和纵摇运动响应表现更加明显;谱分析中新平台响应谱峰值同样显著减小,体现了新平台更加优越的波频性能。新平台结构合理可行,拥有良好的稳定性,能有效抑制摇荡运动,可为未来漂浮式海上风力机平台设计提供参考。 展开更多
关键词 漂浮式风力机 半潜式平台 极限海况 摇荡运动 时频域分析 运动响应
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船舶摇荡运动分析的线性时域切片方法
4
作者 张亚晖 马山 段文洋 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2018年第A01期1-6,28,共7页
[目的]为了研究船舶在波浪中运动预报的非线性切片方法,从线性时域切片方法出发进行初步探究。[方法]在切片假设前提下,推导二维剖面满足的边界条件,求解二维剖面的水动力系数,进而求解全船的受力及运动响应,并采用方向导数的数值差分... [目的]为了研究船舶在波浪中运动预报的非线性切片方法,从线性时域切片方法出发进行初步探究。[方法]在切片假设前提下,推导二维剖面满足的边界条件,求解二维剖面的水动力系数,进而求解全船的受力及运动响应,并采用方向导数的数值差分方法计算速度势沿船长的偏导数。计算Wigley I船的水动力系数及KVLCC2船、8 000 TEU集装箱船的运动响应,并与其他相关方法的计算值及试验值开展对比研究。[结果]结果显示,所得结果与模型试验结果总体上吻合良好,具有良好的适用性。[结论]所做研究对后续开展船舶非线性时域切片运动预报具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 船舶摇荡运动预报 时域理论 切片方法 数值差分法
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数值波浪水池中两栖武器摇荡运动研究
5
作者 郝一凝 马新谋 +2 位作者 苏红星 王常龙 段婉君 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2019年第3期39-44,共6页
波浪扰动是影响两栖武器水上性能的重要因素,为了研究波浪对两栖武器水上摇荡运动的影响,建立数值波浪水池中两栖武器计算模型,结合VOF法、动网格技术对两栖武器进行摇荡运动仿真计算。仿真计算了两栖武器自由横摇衰减运动,并与拖模试... 波浪扰动是影响两栖武器水上性能的重要因素,为了研究波浪对两栖武器水上摇荡运动的影响,建立数值波浪水池中两栖武器计算模型,结合VOF法、动网格技术对两栖武器进行摇荡运动仿真计算。仿真计算了两栖武器自由横摇衰减运动,并与拖模试验结果进行比较,结果吻合较好。针对不同波浪要素,对两栖武器进行横摇、横荡、垂荡运动分析。研究结果表明:随着波高的减小,横摇、横荡、垂荡运动响应减小;随着波长的减少,横摇、垂荡运动响应减小,波长对横荡运动影响较小。 展开更多
关键词 数值波浪水池 两栖武器 摇荡运动
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船舶六自由度操纵-摇荡耦合运动的数学建模与分析 被引量：3
6
作者 乐志峰 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第20期10-12,共3页
在航行过程中,船舶操纵运动的同时也伴随着摇荡运动,单独考虑操纵运动或摇荡运动不能正确反映船舶的实际运动状态。针对这一问题,本文建立了六自由度的船舶操纵-摇荡耦合运动的数学模型。建立了2种船舶运动坐标系,并推导2种坐标系之间... 在航行过程中,船舶操纵运动的同时也伴随着摇荡运动,单独考虑操纵运动或摇荡运动不能正确反映船舶的实际运动状态。针对这一问题,本文建立了六自由度的船舶操纵-摇荡耦合运动的数学模型。建立了2种船舶运动坐标系,并推导2种坐标系之间的转化关系。此外,在设计船舶运动仿真计算流程的基础上,利用MMG分离模型分别建立船体、螺旋桨、舵的动力学数学模型,将波浪中的操纵运动和摇荡运动结合起来。 展开更多
关键词 操纵运动 摇荡运动 数学建模
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截断系泊系统不同恢复力矩特性对于深水半潜式平台摇摆运动的影响 被引量：3
7
作者 乔薛峰 肖龙飞 杨立军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期450-456,共7页
以工作在1.5km水深的半潜式平台为例,在截断水深模型实验中,设计5套符合水平及垂向回复力、最大单根缆受力特性相似的截断系泊系统,使之具有不同的力矩特性曲线.通过时域耦合计算,比较在这些截断系泊系统下平台的摇荡运动的差异,并与实... 以工作在1.5km水深的半潜式平台为例,在截断水深模型实验中,设计5套符合水平及垂向回复力、最大单根缆受力特性相似的截断系泊系统,使之具有不同的力矩特性曲线.通过时域耦合计算,比较在这些截断系泊系统下平台的摇荡运动的差异,并与实验结果对比分析.结果表明,水深截断系泊系统的力矩特性是否相似对半潜式平台摇荡运动有一定影响,平台的水平偏移越大时影响越显著.说明在截断系泊系统设计中,保持与全水深系统一致的力矩相似特性的必要性. 展开更多
关键词 等效水深截断 力矩特性 半潜式平台 摇荡运动
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基于VOF方法的半潜平台润滑油箱摇荡仿真分析
8
作者 贺帅 张秀林 +3 位作者 任博铖 劳新力 张龙 张家健 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第3期74-79,共6页
为探究半潜平台运动对燃气轮机机组润滑油运行状态的影响,建立润滑油箱物理模型,利用VOF方法进行润滑油摇摆垂荡复合运动仿真模拟,揭示了半潜平台燃气轮机机组润滑油摇荡运动规律。研究结果表明,对于半潜平台上典型润滑油箱充液系统,摇... 为探究半潜平台运动对燃气轮机机组润滑油运行状态的影响,建立润滑油箱物理模型,利用VOF方法进行润滑油摇摆垂荡复合运动仿真模拟,揭示了半潜平台燃气轮机机组润滑油摇荡运动规律。研究结果表明,对于半潜平台上典型润滑油箱充液系统,摇荡运动周期远离共振周期,润滑油箱在摇荡运动工况下液面上下起伏波动较小。润滑油泵吸油口距离液面最小距离发生在箱体摇摆到最大角度前后,最小距离较共振时有明显增加,保证润滑油泵工作在安全液位高度。 展开更多
关键词 半潜平台 润滑油箱 摇荡运动 VOF方法
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不同横摇幅值下浮式立轴叶轮的水动力性能分析 被引量：3
9
作者 王凯 张万超 +1 位作者 王树齐 国威 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1569-1575,共7页
为研究浪流联合环境中浮式立轴水轮机的水动力特性及能量转换效率,本文将浮式垂直轴叶轮在浪流中的运动模拟成均匀流中给定频率的受迫摇荡运动。通过ANSYS-CFX软件的二次开发,建立均匀流场中受迫运动水动力模型,进而计算垂直轴叶轮单自... 为研究浪流联合环境中浮式立轴水轮机的水动力特性及能量转换效率,本文将浮式垂直轴叶轮在浪流中的运动模拟成均匀流中给定频率的受迫摇荡运动。通过ANSYS-CFX软件的二次开发,建立均匀流场中受迫运动水动力模型,进而计算垂直轴叶轮单自由度横摇运动时的不同横摇幅值下的叶轮推力、侧向力的水动力性能变化。将叶轮的推力系数和侧向力系数的时历曲线用最小二乘法进行拟合,分析得到了水轮机阻尼系数和附加质量系数。数值计算结果表明:横摇运动使得叶轮瞬时载荷产生波动,波动值明显增大;推力中阻尼力比惯性力占比大,侧向力受两者的影响相当。本文的研究对浪流联合作用下浮式潮流能装置水动力特性研究有重要意义。 展开更多
关键词 浪流联合 立轴水轮机 水动力特性 能量转换效率 强迫摇荡运动 横摇运动幅值 水动力系数 最小二乘法
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海上风电复合筒型基础自振周期计算方法研究
10
作者 刘宪庆 李文龙 +3 位作者 丁渝 张浦阳 张玉 胡胜红 《太阳能学报》 2025年第9期51-57,共7页
基于气浮作用机理和结构动力学理论,考虑筒内气垫和筒内水塞的耦合作用,推导获得了复合筒型基础自振周期的计算公式,通过已有文献的试验值和计算值的比较,验证了该文计算方法的有效性和准确性。结果表明:通过气浮力折减系数考虑气垫-水... 基于气浮作用机理和结构动力学理论,考虑筒内气垫和筒内水塞的耦合作用,推导获得了复合筒型基础自振周期的计算公式,通过已有文献的试验值和计算值的比较,验证了该文计算方法的有效性和准确性。结果表明:通过气浮力折减系数考虑气垫-水塞的耦合质量特性,结合附加质量系数的合理取值范围对于精确预测复合筒型基础的自振周期是可行的;附加质量系数随着吃水的增加呈减小的趋势;充排气方式改变结构吃水来调整结构自振周期优于顶部压载方式。 展开更多
关键词 海上风电 复合筒型基础 自振周期 附加质量系数 摇荡运动
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