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大开口船型波浪弯/扭矩间接监测方法
1
作者
范鑫杨
李辉
+1 位作者
张猛
曲先强
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期190-196,共7页
为准确得到大开口船型波浪弯/扭矩监测结果,本文基于船体扭转基本理论研究了大开口船型波浪弯/扭矩间接监测方法。根据船中横剖面弯/扭矩与结构纵向应变之间的关系,提出了一种联合双剖面监测法,并用数值方法建立了波浪弯/扭矩间接监测...
为准确得到大开口船型波浪弯/扭矩监测结果,本文基于船体扭转基本理论研究了大开口船型波浪弯/扭矩间接监测方法。根据船中横剖面弯/扭矩与结构纵向应变之间的关系,提出了一种联合双剖面监测法,并用数值方法建立了波浪弯/扭矩间接监测的数学模型,通过多次数值模拟验证了所识别波浪弯/扭矩的准确性。在联合双剖面监测法中,同时监测船体结构2个邻近的横剖面,分别计算两横剖面的双力矩、弯矩和自由扭转扭矩,得到中间剖面的波浪弯/扭矩。数值模拟结果表明:联合双剖面监测法能够准确地反求出波浪弯/扭矩,特别是在波高较大的情况下反求精度更高。
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关键词
船体
扭
转基本理论
联合双剖面
监测
方法
波浪弯/扭矩间接监测
数值模拟验证
大开口船型
载荷识别
长基线应变仪
双力
矩
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职称材料
斜浪规则波中船舶运动与载荷的CFD-FEM模拟分析
2
作者
焦甲龙
陈振威
+2 位作者
徐文华
蒋彩霞
陈帅
《中国舰船研究》
2025年第4期88-98,共11页
[目的]旨在建立基于CFD-FEM双向流固耦合的船舶水弹性方法,预报船舶在斜浪规则波中的运动与波浪载荷,并充分考虑不对称载荷与结构响应及非线性载荷因素的影响。[方法]首先,基于CFD软件建立斜浪规则波计算域,在流场域中求解三维N-S方程,...
[目的]旨在建立基于CFD-FEM双向流固耦合的船舶水弹性方法,预报船舶在斜浪规则波中的运动与波浪载荷,并充分考虑不对称载荷与结构响应及非线性载荷因素的影响。[方法]首先,基于CFD软件建立斜浪规则波计算域,在流场域中求解三维N-S方程,实时求解非线性波浪载荷;然后,建立船体梁与船体外表面耦合的有限元模型,通过在船体梁上均匀施加集中质量和横摇惯性矩,实现船模总质量和横摇转动惯量与实船的相似;最后,通过船体外表面实时进行信息传递,以在2个求解器之间进行双向迭代耦合,进而针对非对称波浪载荷及船体结构响应开展模拟预报。[结果]与试验结果的比较表明,该数值方法能够较为准确地预报纵摇、垂向弯矩和扭矩的趋势与幅值;在高海况下,波频的水平弯矩和扭矩会随波高线性增加,而在高频信号下则表现出明显的非线性增大。[结论]采用所建立的CFD-FEM方法能够准确预报船舶在不对称波浪下的运动与载荷响应,可为复杂海况下船舶的水动力与结构载荷性能预报评估提供一种新的途径,且在恶劣海况下,船体水弹性效应对垂向弯矩、水平弯矩和扭矩均具有显著影响。
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关键词
船舶
水弹性
波浪
载荷
斜浪
流固耦合
扭
矩
弯
扭
耦合
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职称材料
题名
大开口船型波浪弯/扭矩间接监测方法
1
作者
范鑫杨
李辉
张猛
曲先强
机构
哈尔滨工程大学烟台研究院
广东海装海上风电研究中心有限公司
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期190-196,共7页
基金
山东省自然科学基金项目(ZR2022QE106)。
文摘
为准确得到大开口船型波浪弯/扭矩监测结果,本文基于船体扭转基本理论研究了大开口船型波浪弯/扭矩间接监测方法。根据船中横剖面弯/扭矩与结构纵向应变之间的关系,提出了一种联合双剖面监测法,并用数值方法建立了波浪弯/扭矩间接监测的数学模型,通过多次数值模拟验证了所识别波浪弯/扭矩的准确性。在联合双剖面监测法中,同时监测船体结构2个邻近的横剖面,分别计算两横剖面的双力矩、弯矩和自由扭转扭矩,得到中间剖面的波浪弯/扭矩。数值模拟结果表明:联合双剖面监测法能够准确地反求出波浪弯/扭矩,特别是在波高较大的情况下反求精度更高。
关键词
船体
扭
转基本理论
联合双剖面
监测
方法
波浪弯/扭矩间接监测
数值模拟验证
大开口船型
载荷识别
长基线应变仪
双力
矩
Keywords
basic theory of hull torsion
combined double-section monitoring method
indirect monitoring of wave bending/torque
verification of numerical simulation
large-opening ship
load identification
long base strain gauges
bi-moment
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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职称材料
题名
斜浪规则波中船舶运动与载荷的CFD-FEM模拟分析
2
作者
焦甲龙
陈振威
徐文华
蒋彩霞
陈帅
机构
华南理工大学土木与交通学院
出处
《中国舰船研究》
2025年第4期88-98,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(52271316)
中国船舶科学研究中心稳定支持项目(WDZC70202030201)。
文摘
[目的]旨在建立基于CFD-FEM双向流固耦合的船舶水弹性方法,预报船舶在斜浪规则波中的运动与波浪载荷,并充分考虑不对称载荷与结构响应及非线性载荷因素的影响。[方法]首先,基于CFD软件建立斜浪规则波计算域,在流场域中求解三维N-S方程,实时求解非线性波浪载荷;然后,建立船体梁与船体外表面耦合的有限元模型,通过在船体梁上均匀施加集中质量和横摇惯性矩,实现船模总质量和横摇转动惯量与实船的相似;最后,通过船体外表面实时进行信息传递,以在2个求解器之间进行双向迭代耦合,进而针对非对称波浪载荷及船体结构响应开展模拟预报。[结果]与试验结果的比较表明,该数值方法能够较为准确地预报纵摇、垂向弯矩和扭矩的趋势与幅值;在高海况下,波频的水平弯矩和扭矩会随波高线性增加,而在高频信号下则表现出明显的非线性增大。[结论]采用所建立的CFD-FEM方法能够准确预报船舶在不对称波浪下的运动与载荷响应,可为复杂海况下船舶的水动力与结构载荷性能预报评估提供一种新的途径,且在恶劣海况下,船体水弹性效应对垂向弯矩、水平弯矩和扭矩均具有显著影响。
关键词
船舶
水弹性
波浪
载荷
斜浪
流固耦合
扭
矩
弯
扭
耦合
Keywords
ship
hydroelasticity
wave loads
oblique wave
fluid-structure interaction
torsional moment
bending-torsion coupling
分类号
U661.1 [交通运输工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大开口船型波浪弯/扭矩间接监测方法
范鑫杨
李辉
张猛
曲先强
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
2
斜浪规则波中船舶运动与载荷的CFD-FEM模拟分析
焦甲龙
陈振威
徐文华
蒋彩霞
陈帅
《中国舰船研究》
2025
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职称材料
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