统一理论计算船舶水动力的实用性研究 被引量：1

1

作者 王正锐 朱仁传 +1 位作者 徐德康 李超凡 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期210-218,共9页

[目的]针对切片理论计算细长船舶水动力时存在的低频限制问题,使用一种简易的方法高效计算更广频率范围内的细长船舶水动力。[方法]基于综合了切片理论和普通细长体理论的统一理论,编程计算椭球、修改的Wigley船模和S60船的附加质量与... [目的]针对切片理论计算细长船舶水动力时存在的低频限制问题,使用一种简易的方法高效计算更广频率范围内的细长船舶水动力。[方法]基于综合了切片理论和普通细长体理论的统一理论,编程计算椭球、修改的Wigley船模和S60船的附加质量与阻尼系数,并与实验值、切片理论、三维移动脉动源格林函数法等的计算结果进行对比,分析统一理论的计算特点及优势。[结果]结果显示,基于二维剖面的统一理论在零航速工况下的计算结果与三维面元法的计算结果基本一致,在有航速工况下的计算结果与三维移动脉动源格林函数法的计算值展现出相近的变化规律。[结论]研究表明统一理论能够反映低频区域的三维效应,相比三维方法更高效、更简易,有较高的实用价值。 展开更多

关键词 统一理论 切片理论 三维效应 船舶水动力

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基于船舶水动力的六自由度a&ω运动参数发生器 被引量：2

2

作者 卞鸿巍 丁贤 +1 位作者 马恒 王荣颖 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1821-1827,共7页

针对传统轨迹发生器生成的轨迹和运动参数不符合实船特性问题,依据分离式结构模型六自由度船舶运动方程,分析不同运动状态的船体、桨、舵的水动力和力矩,推导静水条件下六自由度线加速度和角速度(a&ω)模型;提出以档位固联转速建立... 针对传统轨迹发生器生成的轨迹和运动参数不符合实船特性问题,依据分离式结构模型六自由度船舶运动方程,分析不同运动状态的船体、桨、舵的水动力和力矩,推导静水条件下六自由度线加速度和角速度(a&ω)模型;提出以档位固联转速建立纵向线加速度的二阶模型,用二阶系统的阻尼比和自然频率表示档位切换时船舶的加、减速性能;采取极大似然估计的递推算法辨识模型中的未知参数;基于某船的实测数据,验证该运动参数发生器的有效性,并评估仿真准确度。仿真结果表明,该发生器能够生成线加速度、角速度、姿态、速度、位置共计15维运动参数,且各运动参数的准确度在95%以上。 展开更多

关键词 船舶水动力 运动参数发生器 线加速度 角速度

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基于多重验证的船舶水动力虚拟试验置信度评估方法（英文） 被引量：1

3

作者 吴乘胜 赵峰 沈泓萃 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期643-659,共17页

船舶水动力学领域中,数值水池虚拟试验结果的可信度是制约其应用与发展的关键因素之一。目前常用的CFD不确定度分析,经实践证明不完全适用于虚拟试验置信度评估,因而需要建立一种新的置信度评估方法,以确保针对“属性细分”后的一类问题... 船舶水动力学领域中,数值水池虚拟试验结果的可信度是制约其应用与发展的关键因素之一。目前常用的CFD不确定度分析,经实践证明不完全适用于虚拟试验置信度评估,因而需要建立一种新的置信度评估方法,以确保针对“属性细分”后的一类问题,虚拟试验结果可信且达到工程实用精度要求。为此,文中提出了一种新的船舶水动力数值水池试验置信度评估方法,该方法的核心是“不确定度分析、最优解确认、大子样验证”三重验证流程,其中:不确定度分析基于正交试验设计、方差分析和统计推断理论;最优解确认基于正交试验设计的效应分析方法和残差最小原理;大子样验证则基于大量数值水池试验结果和相应模型试验数据的对比与统计分析。文中以船模阻力虚拟试验为例开展了实践,证明了该置信度评估方法的合理性和有效性。 展开更多

关键词 置信度评估 多重验证 虚拟试验 船舶水动力

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船舶水动力性能的多目标优化方法 被引量：5

4

作者 胡腾飞 王先洲 +2 位作者 刘平 张志国 冯大奎 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第6期14-19,共6页

很多对船舶水动力性能的优化都是对单一性能进行研究,已经不适用于现代化的造船要求。本文对不同遗传算法和粒子群优化算法进行分析,探讨其在船舶水动力性能优化方面的作用,以DTMB5415为母型船进行优化,改变不同算法的参数设置观察优化... 很多对船舶水动力性能的优化都是对单一性能进行研究,已经不适用于现代化的造船要求。本文对不同遗传算法和粒子群优化算法进行分析,探讨其在船舶水动力性能优化方面的作用,以DTMB5415为母型船进行优化,改变不同算法的参数设置观察优化结果,最后通过分析Pareto解得到最适用于本次研究的优化算法及其参数设置。 展开更多

关键词 船舶水动力性能 多目标优化 遗传算法 粒子群优化算法

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限制水域船舶水动力干扰快速计算方法 被引量：3

5

作者 黄金 邓强 +3 位作者 许辰 诸葛凌波 任慧龙 周学谦 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期601-609,共9页

船舶数量与尺寸的不断增加导致其在限制水域船舶水动力干扰现象突出,限制水域内的船舶水动力干扰的快速准确预报,有助于船舶智能航行安全的发展。针对此问题,本文提出了一种基于Hess&Smith面元法的数值方法,实时计算浅水中两船平行... 船舶数量与尺寸的不断增加导致其在限制水域船舶水动力干扰现象突出,限制水域内的船舶水动力干扰的快速准确预报,有助于船舶智能航行安全的发展。针对此问题,本文提出了一种基于Hess&Smith面元法的数值方法,实时计算浅水中两船平行干扰与会遇过程中的船-船水动力干扰问题。基于低弗劳德数假设,使用合模方法处理自由液面处的边界条件,并使用镜像法处理水平水底处的边界条件。本文通过将数值结果与有限的试验结果对比,验证了该实时计算方法的可行性,确定了该方法的适用范围。 展开更多

关键词 限制水域 船舶水动力干扰 势流理论 智能船舶 镜像法 面元法 合模法 赶超 会遇

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国产船舶水动力数值软件在工业云平台的实现 被引量：3

6

作者 赵英燕 曹群生 +1 位作者 曹振南 王建春 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1855-1863,共9页

研制适应于高性能数值软件部署和用户使用便捷的云平台,对于软件的研发和应用具有重要的工程意义。基于Web工业云平台的高性能计算资源,对国产船舶水动力学数值软件进行大规模高性能测试工作。通过选取典型的带球鼻艏的集装箱船KCS(kris... 研制适应于高性能数值软件部署和用户使用便捷的云平台,对于软件的研发和应用具有重要的工程意义。基于Web工业云平台的高性能计算资源,对国产船舶水动力学数值软件进行大规模高性能测试工作。通过选取典型的带球鼻艏的集装箱船KCS(kriso container ship)计算模型,采用该软件并行求解器模拟实际船型的航行兴波问题,达到与实际船体附近波形基本一致。国产船舶水动力学数值软件在工业云平台上的典型应用场景的成功测试,为研究船舶航行兴波问题提供了有力的自主可控国产工程仿真工具。 展开更多

关键词 高性能数值软件 工业云平台 船舶水动力学 航行兴波 工程仿真

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深化基础技术研究，为我国船舶工业创新做强服务--从船舶水动力学角度出发的若干思考 被引量：1

7

作者 缪国平 朱仁传 范佘明 《舰船科学技术》 2009年第4期17-26,共10页

从介绍船舶水动力学的任务、研究范围、在整个船舶制造业中的地位和重要性出发,概要地讨论船舶水动力学工程应用中遇到的基础理论问题,以及当今国内外学术界和工程界关注的若干船舶水动力学工程前沿研究方向。同时也从船舶水动力学角度... 从介绍船舶水动力学的任务、研究范围、在整个船舶制造业中的地位和重要性出发,概要地讨论船舶水动力学工程应用中遇到的基础理论问题,以及当今国内外学术界和工程界关注的若干船舶水动力学工程前沿研究方向。同时也从船舶水动力学角度出发,对基础技术研发的重要性、当前的发展趋势和我们可以努力的方向作简单的评述。 展开更多

关键词 船舶水动力学 基础理论 前沿研究方向 发展趋势

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从ITTC看国际船舶水动力学研究重点方向的演进

8

作者 张威 赵峰 +1 位作者 李力枫 沈泓萃 《舰船科学技术》 2009年第2期17-23,共7页

简要介绍了ITTC发展的历史和现状,对2008年召开的第25届ITTC大会主要技术信息进行了解读,并分析了ITTC所反映的国际船舶水动力学研究重点方向,同时阐述了对于加强国内船舶水动力学科技创新工作的几点思考。

关键词 ITTC 船舶水动力学 科技创新

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基于SBD技术的船舶水动力结构云平台架构研究

9

作者 王文娜 王慧 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第1X期4-6,共3页

近年来,最优化技术不断发展,该技术已经逐渐应用于船舶设计领域,同时,结合先进的CFD技术,发展形成SBD技术。该技术为船舶水动力结构的设计和优化开创了新的局面,已经成为船舶设计领域的研究重点。本文以SBD技术为基础,重点研究了最优化... 近年来,最优化技术不断发展,该技术已经逐渐应用于船舶设计领域,同时,结合先进的CFD技术,发展形成SBD技术。该技术为船舶水动力结构的设计和优化开创了新的局面,已经成为船舶设计领域的研究重点。本文以SBD技术为基础,重点研究了最优化技术和云计算海量数据处理技术,提出了改进的PSO优化算法。 展开更多

关键词 SBD 云计算 船舶水动力结构

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2004年船舶水动力学学术会议在武汉举行

10

作者 康伯霖 《船舶力学》 EI 2004年第5期132-132,共1页

关键词 2004年 船舶水动力学学术会议 中国造船工程学会 船舶力学学术委员会 学术交流

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高速三体船的水动力学和船型研究新进展 被引量：23

11

作者 王中 卢晓平 詹金林 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第7期813-826,共14页

文章从三体船的兴波阻力数值计算、阻力特性分析、侧体布局对阻力影响,耐波性、操纵性,CFD和模型试验的应用等方面,对近20年来三体船的水动力和船型研究状况进行综述,重点介绍评述近年来三体船水动力和船型研究的新进展,总结归纳已有的... 文章从三体船的兴波阻力数值计算、阻力特性分析、侧体布局对阻力影响,耐波性、操纵性,CFD和模型试验的应用等方面,对近20年来三体船的水动力和船型研究状况进行综述,重点介绍评述近年来三体船水动力和船型研究的新进展,总结归纳已有的研究和成果,提出需进一步探讨的问题和方向,得出了三体船的水动力和船型研究现状评估和未来发展趋势的若干结论。 展开更多

关键词 三体船 船舶水动力学 船模试验 船舶阻力 船舶耐波性 船舶操纵性

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基于直立圆柱的水动力实验教学设计与实践 被引量：3

12

作者 宋磊 刘曾 +1 位作者 孙江龙 李天匀 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第9期198-203,共6页

该文设计了一种可完成圆柱绕流和波浪载荷的水动力教学实验方案。圆柱绕流实验部分,以直立圆柱为载体,配合拖车和六分力传感器进行,学生可观测不同雷诺数下绕流尾涡现象并测量其阻力,同时与理论曲线进行对比,完成验证并分析误差原因。... 该文设计了一种可完成圆柱绕流和波浪载荷的水动力教学实验方案。圆柱绕流实验部分,以直立圆柱为载体,配合拖车和六分力传感器进行,学生可观测不同雷诺数下绕流尾涡现象并测量其阻力,同时与理论曲线进行对比,完成验证并分析误差原因。波浪载荷实验部分,在教师指导下学生操作造波机执行规则波造波,使用浪高仪和六分力传感器完成波幅和波浪载荷力测量,并应用莫里森公式完成数据处理与分析。该实验方案以船模拖曳水池为载体,易于实施,教学模型尺度大,学生可直接观测明显实验现象,强化了知识理解,提升了教学效果。 展开更多

关键词 圆柱绕流 波浪载荷 实验教学 船舶水动力

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复杂水流环境下系泊船的水动力特性研究 被引量：1

13

作者 刘洪杰 张博 +2 位作者 娄万里 姚慧岚 刘勇 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第1期1-6,共6页

为研究深水码头复杂水流条件下系泊船的水动力特性,利用CFD软件STAR-CCM+对系泊船模型的粘性流场进行瞬态数值模拟,通过求解RANS方程和Realizable k-ε湍流模型获得船舶水流作用力。在无波浪定常流作用下,系泊船姿态最终保持稳定,可用... 为研究深水码头复杂水流条件下系泊船的水动力特性,利用CFD软件STAR-CCM+对系泊船模型的粘性流场进行瞬态数值模拟,通过求解RANS方程和Realizable k-ε湍流模型获得船舶水流作用力。在无波浪定常流作用下,系泊船姿态最终保持稳定,可用固定船舶近似代替系泊船进行模型简化。在完成网格无关性和数值模型合理性研究的基础上,对不同流速、不同流向角度以及流向沿水深变化的复杂水流条件下船舶的水动力进行预报,探讨不同水流条件下系泊船纵向力、横向力、首摇力矩的变化规律,研究成果可为复杂水流环境下系泊船的布缆及相关工程设计提供参考。 展开更多

关键词 深水码头 复杂水流 船舶水动力 数值模拟 重叠网格

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利用面元法计算舰船在水底引起的压力分布 被引量：6

14

作者 黎昆 张志宏 +1 位作者 顾建农 缪涛 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2011年第1期43-46,共4页

舰船水压场的研究是设计新型水压水雷、研制水压扫雷具以及舰船自身防护的依据,具有重要的军事意义。基于船舶水动力学势流理论,建立了计算有限水深舰船水压场的数学模型。采用Hess-Smith方法将面源分布于船体表面,对舰船在有限水深引... 舰船水压场的研究是设计新型水压水雷、研制水压扫雷具以及舰船自身防护的依据,具有重要的军事意义。基于船舶水动力学势流理论,建立了计算有限水深舰船水压场的数学模型。采用Hess-Smith方法将面源分布于船体表面,对舰船在有限水深引起的水底压力变化进行了数值计算,并与已有的实验结果进行了比较。进一步分析了舰船水压场的分布特点和水深、船体外形对压力场分布的影响。理论计算与实验结果对比表明:两者之间吻合良好。 展开更多

关键词 船舶水动力学 Hess-Smith方法 舰船压力场

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利用面元法计算潜艇在水底引起的压力分布 被引量：3

15

作者 黎昆 张志宏 +1 位作者 顾建农 缪涛 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第2期29-32,共4页

针对潜艇水下航行时的压力场特性,应用船舶水动力学势流理论,建立计算潜艇水压场的数学模型。采用Hess-Smith方法将面源分布于艇体表面,对潜艇引起的水底压力变化进行数值计算,并与主艇体及已有实验结果进行比较。分析潜艇水压场的分布... 针对潜艇水下航行时的压力场特性,应用船舶水动力学势流理论,建立计算潜艇水压场的数学模型。采用Hess-Smith方法将面源分布于艇体表面,对潜艇引起的水底压力变化进行数值计算,并与主艇体及已有实验结果进行比较。分析潜艇水压场的分布特点以及水深、指挥台围壳对压力场分布的影响。理论计算与实验结果对比表明,二者之间吻合良好。 展开更多

关键词 船舶水动力学 Hess—Smith方法 潜艇水压场

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三峡升船机水域自动清漂装置的设计及实现 被引量：1

16

作者 吴凡 程航 +1 位作者 曹毅 双伟 《人民长江》 北大核心 2021年第S02期138-140,共3页

针对三峡升船机水域水面漂浮物的清理需求,结合漂浮物的自身特性,研制了一种自动清漂装置。该装置主要包括无人清漂装置及便携式操控装置两部分,无人清漂装置采用双体船型及双桨电力推进模式,数值仿真结果显示其具备较好的流体性能、抗... 针对三峡升船机水域水面漂浮物的清理需求,结合漂浮物的自身特性,研制了一种自动清漂装置。该装置主要包括无人清漂装置及便携式操控装置两部分,无人清漂装置采用双体船型及双桨电力推进模式,数值仿真结果显示其具备较好的流体性能、抗风浪能力和续航能力。另外该装置搭载了GPS、激光雷达、高清摄像云台及主控设备,使其具备遥控和自主两种模式。现场试验表明:该自动清漂装置具备较好的综合性能,能够在类似库区清漂中广泛推广。 展开更多

关键词 自动清漂 船舶水动力 双桨推进 三峡升船机

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高速三体船研究综述 被引量：45

17

作者 卢晓平 郦云 董祖舜 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2005年第2期43-48,52,共7页

从水动力理论、模型试验和船型优化等方面对高速三体船的研究进展进行了综述,阐述了高速三体船的应用前景,归纳评述了有关的研究成果和尚存在的问题,并提出了关于这种新船型的若干研究方向.

关键词 船舶水动力 三体船 模型试验 船型优化

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一种三维时域格林函数计算方法 被引量：3

18

作者 詹成胜 邹早建 郑伟涛 《船舶力学》 EI 北大核心 2005年第1期18-22,共5页

如何高效地计算出三维时域格林函数是线性时域方法能否有效地求解船舶水动力问题的关键。本文在前人工作的基础上,采用了一种半解析的数值求积方法,对三维时域格林函数及其导数作了计算,这种方法十分有效,计算结果令人满意。

关键词 BESSEL函数 数值逼近 半解析 三维时域 格林函数 船舶水动力

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直接边界元法解势流速度场问题 被引量：3

19

作者 李井煜 卢晓平 赵鹏伟 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2015年第1期68-75,共8页

在船舶水动力学中,大多采用以Hess-Smith方法为基础的间接边界元法求解势流绕流问题,但Hess-Smith方法本质上是基于物理直观提出,在理论和数值计算上都存在着缺点。直接边界元法虽然在船舶水动力领域有着非常广阔的应用前景,但至今应用... 在船舶水动力学中,大多采用以Hess-Smith方法为基础的间接边界元法求解势流绕流问题,但Hess-Smith方法本质上是基于物理直观提出,在理论和数值计算上都存在着缺点。直接边界元法虽然在船舶水动力领域有着非常广阔的应用前景,但至今应用较少。为推广直接边界元法在船舶水动力学中的应用,根据边界积分法建立积分方程,采用直接边界元法对无界势流绕流问题予以求解,得出流场速度势和物面上的速度分布,并通过与解析解的比较进行误差分析。对二维、三维问题的算例进行数值计算。数值计算过程用Matlab编程实现。结果表明:直接边界元法在求解船舶势流绕流问题中具有足够的精度和较高的效率,且数值计算实现过程更简洁,可发展成为求解船舶兴波等船舶水动力学问题的通用方法。 展开更多

关键词 直接边界元法 势流理论 数值积分 船舶水动力学

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实际海浪环境中舰船大尺度模型试验研究进展 被引量：3

20

作者 韩春生 郭京 +1 位作者 焦甲龙 孙树政 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第5期1-5,共5页

目前对舰船总体性能的研究主要是依靠数值计算、水池模型试验、实际海浪环境大尺度模型试验以及实船海试等方法,以上各种方法均有一定的适用范围。实际海浪环境中舰船大尺度模型试验技术是采用适当缩尺比的自航船模在自然水域环境中进... 目前对舰船总体性能的研究主要是依靠数值计算、水池模型试验、实际海浪环境大尺度模型试验以及实船海试等方法,以上各种方法均有一定的适用范围。实际海浪环境中舰船大尺度模型试验技术是采用适当缩尺比的自航船模在自然水域环境中进行的试验,可以研究舰船在开阔海域自由航行状态下的各项航行性能。分析各种舰船总体性能研究方法的优缺点,针对目前舰船总体性能理论与试验研究存在的问题分析开展舰船大尺度模型海上试验研究的必要性,综述国内外大尺度模型试验技术的发展现状,最后针对该试验技术中的关键技术及热点问题进行总结与展望。 展开更多

关键词 舰船试验技术 船舶水动力学 大尺度模型试验 实际海浪

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