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船舶碎冰区横荡运动的水动力导数研究
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作者 王超 刘正 +2 位作者 朱江波 汪春辉 郭春雨 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期1303-1314,共12页
目前敞水水动力导数的研究较为成熟,针对冰水耦合后的船舶水动力导数研究尚处于起步阶段。本文使用STAR-CCM+软件中DEM颗粒模拟碎冰粒子,求解碎冰区冰水混合介质中船舶横荡运动水动力导数。通过开启DEM模块下双向耦合模式,进行动量、能... 目前敞水水动力导数的研究较为成熟,针对冰水耦合后的船舶水动力导数研究尚处于起步阶段。本文使用STAR-CCM+软件中DEM颗粒模拟碎冰粒子,求解碎冰区冰水混合介质中船舶横荡运动水动力导数。通过开启DEM模块下双向耦合模式,进行动量、能量交换达到冰块与水耦合作用。选取低频频率f分别为0.06 Hz、0.08 Hz、0.1 Hz、0.12 Hz、0.14 Hz进行横荡运动数值模拟,忽略自由液面的影响,分别计算敞水工况以及碎冰工况下船舶各运动频率下所受的侧向力以及转艏力矩,并通过对各频率下无因次后的力以及力矩拟合来解出部分水动力导数。通过计算得知,敞水工况下船舶各部分水动力导数值与统计公式计算值相差不大,冰水耦合后大部分水动力导数在低频率下明显大于敞水工况下的水动力导数,而水动力导数Yv’值比敞水工况值小。 展开更多
关键词 横荡运动 碎冰区 冰水耦合 DEM 冰水耦合水动力导数
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船体横荡运动对转子-浮筏气囊耦合系统非线性动力学特性的影响 被引量:1
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作者 王军伟 李明 +1 位作者 谢旋 杜晓蕾 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期83-90,共8页
为研究横荡作用下船用转子-浮筏气囊耦合系统的非线性动力学特性,基于短轴承理论建立系统的数学模型,并用数值方法分析系统的动力学行为,探究转子转速、横荡幅值和频率变化对系统非线性动力学特性的影响。结果表明:与无横荡作用时相比,... 为研究横荡作用下船用转子-浮筏气囊耦合系统的非线性动力学特性,基于短轴承理论建立系统的数学模型,并用数值方法分析系统的动力学行为,探究转子转速、横荡幅值和频率变化对系统非线性动力学特性的影响。结果表明:与无横荡作用时相比,系统的动力学特性更为复杂;在转子转速较低时,系统在船体横荡作用下处于拟周期运动状态,随着转子转速的增加,系统出现分岔现象然后又合为一支直至混沌;随着横荡幅值的增大,转子的振动幅值也会随之增大,然而频率比的增加会使转子的振幅变小。 展开更多
关键词 非线性动力学 横荡运动 转子-浮筏气囊系统 分岔
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穿梭油轮和浮式生产储油轮并靠作业过程中横荡方向运动和漂移力研究(英文) 被引量:1
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作者 王洪超 王磊 邹刚 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期262-279,共18页
文章针对穿梭油轮和浮式生产储油轮在并靠作业过程中在不同浪向和不同并靠间距情况下的船体一阶耦合运动及平均漂移力等水动力干扰情况进行了研究。通过研究发现,两船之间水动力干扰情况在不同的波浪频率区域,会出现放大或遮蔽效应,这... 文章针对穿梭油轮和浮式生产储油轮在并靠作业过程中在不同浪向和不同并靠间距情况下的船体一阶耦合运动及平均漂移力等水动力干扰情况进行了研究。通过研究发现,两船之间水动力干扰情况在不同的波浪频率区域,会出现放大或遮蔽效应,这与单浮体的水动力干扰情况有着很大的不同。计算结果表明由于另一浮体的存在,横荡平均漂移力不仅在大小上和单浮体水动力情况不同,而且在方向上也发生了改变。同时,鉴于横荡方向的运动和受力在动力定位控制系统中是非常重要的,该文可以为装有动力定位系统的穿梭油轮的安全作业,船体水动力干扰情况预测以及工程实践的初步设计提供相关参考和帮助。 展开更多
关键词 水动力干扰 并靠 横荡耦合运动 平均漂移力 中场法 动力定位系统
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系泊浮桥运动的非线性动力特性 被引量:6
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作者 唐友刚 胡楠 张若瑜 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期318-321,共4页
研究系泊分段线性恢复刚度对浮桥运动的影响,根据系泊浮桥的分段线性刚度,提出了浮桥动力响应的非线性分析模型.考虑浮桥的横荡运动,计算上下游锚链的系泊力及确定分段线性刚度,建立了浮桥横荡运动方程.以长1 000m的浮桥为例,得到了浮... 研究系泊分段线性恢复刚度对浮桥运动的影响,根据系泊浮桥的分段线性刚度,提出了浮桥动力响应的非线性分析模型.考虑浮桥的横荡运动,计算上下游锚链的系泊力及确定分段线性刚度,建立了浮桥横荡运动方程.以长1 000m的浮桥为例,得到了浮桥横荡周期为4. 33s,及不同波浪作用下浮桥横荡运动响应的幅频特性.计算表明,由于系泊刚度的分段线性,浮桥运动出现幅值跳跃,并且刚度比越大,幅值跳跃越大. 展开更多
关键词 系泊浮桥 横荡运动 分段线性 横荡周期 幅频响应
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深水半潜式平台的涡激运动Ⅰ.关键特性研究
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作者 单铁兵 沈志平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1493-1503,共11页
采用数值计算和模型试验相结合的方法对深水半潜式平台涡激运动特性进行了系统研究.模型试验在拖曳水池内开展,采用4点水平系泊方式;数值计算选用黏性流的计算流体力学方法,建立适用于研究平台涡激运动的分析方法,开发合理的网格划分模... 采用数值计算和模型试验相结合的方法对深水半潜式平台涡激运动特性进行了系统研究.模型试验在拖曳水池内开展,采用4点水平系泊方式;数值计算选用黏性流的计算流体力学方法,建立适用于研究平台涡激运动的分析方法,开发合理的网格划分模式,引入网格变形和重构技术解决非线性的流固耦合问题;研究半潜式平台在不同来流角度下的横荡运动、纵向偏移特征;深入研究涡激锁定现象,给出不同角度下的漩涡锁定区间,获得涡激锁定的相关特性;研究平台涡激响应随折合速度所经历的演化过程;揭示了平台涡激运动随时间变化的发展阶段,分析各阶段漩涡泄放的特点. 展开更多
关键词 涡激运动 流固耦合 横荡运动 锁定现象 折合速度
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立柱直径比对四立柱平台涡激运动性能影响的数值研究 被引量:2
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作者 陈元鑫 寇雨丰 +1 位作者 林志良 刘明月 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2021年第1期43-52,共10页
与单立柱平台(Spar)类似,四立柱平台在洋流作用下也容易发生涡激运动,对锚泊和立管系统的疲劳寿命产生不利影响。一种非对称半潜式平台具有两种不同尺寸的立柱,立柱直径比对非对称平台涡激运动性能的影响尚需深入研究。采用计算流体力学... 与单立柱平台(Spar)类似,四立柱平台在洋流作用下也容易发生涡激运动,对锚泊和立管系统的疲劳寿命产生不利影响。一种非对称半潜式平台具有两种不同尺寸的立柱,立柱直径比对非对称平台涡激运动性能的影响尚需深入研究。采用计算流体力学(CFD)方法,对直径比分别为1.0、1.5和2.0的立柱组合在两种不同角度水流作用下的运动响应进行了二维数值模拟,分析发现:立柱直径比不为1时四立柱平台也具有明显的涡激运动,其横荡运动具有显著的锁定现象;在广义折合速度定义下,与相同直径的四立柱平台相比,立柱直径比不为1时其横荡运动锁定区间变宽且滞后,横荡响应幅值的峰值具有明显差异;在所研究的直径比范围内,大直径立柱在上游时涡激运动响应比其在下游时更显著,且这种差异随着直径比变大而变大。 展开更多
关键词 非对称平台 立柱直径比 涡激运动 横荡运动 四立柱平台 流向角
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复合运动下风力机翼型动态失速特性研究 被引量:3
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作者 冯俊鑫 赵振宙 +3 位作者 陈明 江瑞芳 刘一格 王丁丁 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期430-436,共7页
采用带γ-Reθ转捩修正的SST k-ω湍流模型和动网格技术,以S809翼型为研究对象,探讨复合(俯仰+前后横荡)运动下的动态失速特性。结果表明:横荡运动扩大了翼型升阻力系数迟滞环状;上仰阶段升力系数增加,阻力系数减小,增减幅度与横荡幅度... 采用带γ-Reθ转捩修正的SST k-ω湍流模型和动网格技术,以S809翼型为研究对象,探讨复合(俯仰+前后横荡)运动下的动态失速特性。结果表明:横荡运动扩大了翼型升阻力系数迟滞环状;上仰阶段升力系数增加,阻力系数减小,增减幅度与横荡幅度成正比;降低了下俯阶段的升力系数。横荡运动通过改变翼型边界层流体动能,有效缩小翼型尾缘涡的拓扑结构,增强前缘涡的诱导效应,使得翼型上仰阶段失速程度减弱。 展开更多
关键词 海上风电 风力机 空气动力学 横荡运动 俯仰运动 动态失速 S809翼型
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