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极地船舶新型舷侧结构抗碰撞研究 被引量：1
1
作者 刘兴华 刘敬喜 +1 位作者 崔濛 柴威 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第3期39-43,共5页
极地船舶在行驶过程中发生碰撞会导致船体结构造成损伤,严重威胁船舶的生命力,因此提高船舶的抗碰撞能力对极地勘探及运输发展具有重大意义。针对传统加筋结构难以进一步提升其吸能效率,提出一种新型帽形结构。基于船舶碰撞理论和有限... 极地船舶在行驶过程中发生碰撞会导致船体结构造成损伤,严重威胁船舶的生命力,因此提高船舶的抗碰撞能力对极地勘探及运输发展具有重大意义。针对传统加筋结构难以进一步提升其吸能效率,提出一种新型帽形结构。基于船舶碰撞理论和有限元数值方法,分析了舷侧的能量吸收-撞击深度曲线和破损情况,总结了不同结构的耐撞性能。结果表明,当撞击船的量级比被撞船大时,被撞船的破坏模式以压溃为主。在不增加结构重量的前提下,将常规舷侧结构改良为新型舷侧结构后,舷侧结构的防撞性能会大幅提高。极地船舶舷侧上有封闭区域可以提升舷侧的防撞性能。结果可为极地船舶结构设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 极地船舶 船舶碰撞 新型舷侧结构 耐撞性能 有限元分析
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多海域作业工程船机舱通风优化研究
2
作者 杨凯博 饶广龙 +3 位作者 杨勇 刘邓华 潘德法 郭世豪 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第9期72-77,共6页
为研究工程船机舱在多海域作业下的热环境,本文结合CFD(Computational Fluid Dynamics)方法与数值传热学对工程船舶机舱的通风系统进行数值仿真。分别选取热带海域与正常海域下,工程船作业时机舱内典型截面的温度场进行分析研究,仿真结... 为研究工程船机舱在多海域作业下的热环境,本文结合CFD(Computational Fluid Dynamics)方法与数值传热学对工程船舶机舱的通风系统进行数值仿真。分别选取热带海域与正常海域下,工程船作业时机舱内典型截面的温度场进行分析研究,仿真结果表明:通风系统在正常航行时效果良好,机舱工作区域温度正常;在热带海域作业时,冷风机开启后的机舱区域仍有过热风险,需通过优化甲板栅格开口、机舱通风管道风口尺寸等手段改善整体气流组织;主要热源附近增设冷风机,可引导热量走向改善机组工作环境;低流通效率的空间设置轴流风机可调整气流组织,避免流通死角。优化后的机舱通风方案整体温度降低约2.5℃,符合正常作业需求。 展开更多
关键词 机舱通风 工程船舶 CFD仿真 温度场
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变工况下喷水推进船舶混合控制技术研究
3
作者 赵威 贾凌翰 +2 位作者 宿磊磊 牟军敏 郭蕴华 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第2期35-40,共6页
针对某型喷水推进船舶,提出一种多模式混合切换控制策略,能够实现2种模式的自动切换,提升船舶航行控制的工况自适应性。这项工作需要集成航向保持和路径跟踪2种操作模式,以满足不同工况下的运动控制要求。本文建立基于监督开关控制(SSC... 针对某型喷水推进船舶,提出一种多模式混合切换控制策略,能够实现2种模式的自动切换,提升船舶航行控制的工况自适应性。这项工作需要集成航向保持和路径跟踪2种操作模式,以满足不同工况下的运动控制要求。本文建立基于监督开关控制(SSC)的混合控制框架,分别实现了航向保持PID控制器和路径跟踪滑模控制器,通过监督切换逻辑实现2种控制模式的平稳切换。根据实际航行的目标航迹,结合实船参数进行仿真,仿真结果表明,所提出的混合控制策略具有良好的性能。 展开更多
关键词 混合切换控制 航向保持 路径跟踪 PID 滑模控制
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船舶机舱双向通风下小尺度油池火灾燃烧特性实验研究
4
作者 吴中正 马泽泰 +3 位作者 王艳真 殷杰 毛少华 王硕 《船海工程》 北大核心 2025年第2期145-151,共7页
针对某拖轮机舱通风环境下小尺度油池火灾,设计尺寸1.5×1.5×1 m^(3)密闭舱室,建立双向通风结构。以正庚烷为燃料,对0.06~0.20 m不同直径油池火灾在通风速度4 m/s下火焰特性开展实验研究。分析通风环境下小尺度油池火质量燃烧... 针对某拖轮机舱通风环境下小尺度油池火灾,设计尺寸1.5×1.5×1 m^(3)密闭舱室,建立双向通风结构。以正庚烷为燃料,对0.06~0.20 m不同直径油池火灾在通风速度4 m/s下火焰特性开展实验研究。分析通风环境下小尺度油池火质量燃烧速率和火焰几何形状变化,研究结果表明,4 m/s通风速度下,燃烧包括预燃阶段、稳定燃烧阶段、剧烈燃烧阶段、衰减燃烧阶段四个阶段,质量燃烧速率随直径增加而增大。火焰几何形状随油池直径呈非线性变化,与通风环境及油池直径有较强的耦合关系,基于Thomas模型,建立机舱双向通风下油池火火焰几何形状预测模型。 展开更多
关键词 船舶机舱 双向通风 质量燃烧速率 油池火 火焰几何形状
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极地船舶结构监测数据异常诊断与处理研究
5
作者 孙慧 王燕舞 +2 位作者 张帅 张敏 王嘉其 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第8期161-165,共5页
针对极地船舶结构健康监测系统中包含一些异常监测数据的情况,提出异常数据诊断与处理的方法。首先,根据“雪龙2”极地破冰船的实测数据,对异常数据类型进行归纳;然后,针对不同类型的异常数据,选用合适的方法进行诊断,进而对异常点进行... 针对极地船舶结构健康监测系统中包含一些异常监测数据的情况,提出异常数据诊断与处理的方法。首先,根据“雪龙2”极地破冰船的实测数据,对异常数据类型进行归纳;然后,针对不同类型的异常数据,选用合适的方法进行诊断,进而对异常点进行处理;最后,根据诊断与处理后的数据反演冰载荷,对本文提出的诊断处理方法进行验证。分析结果表明,DBSCAN方法可较好地识别离群值,基于平均标准差的数据标准化处理方法可较好地处理幅度异常的情况。研究结果可为船舶结构健康监测系统的数据治理提供参考。 展开更多
关键词 结构健康监测 异常数据诊断 极地船舶 冰载荷
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船舶受限空间通仓手术室研究
6
作者 屠天榆 王俊杰 +2 位作者 赵磊 胡定华 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期122-130,共9页
针对船舶上空间资源紧张、医疗面积偏小所布置的通仓手术室,其净高受管线、空间结构的限制,无法达到规范要求的问题,对通仓手术室的气流组织特性进行系统研究。采用FLOEFD对受限空间下的通仓手术室进行仿真研究,从热舒适性、送风有效性... 针对船舶上空间资源紧张、医疗面积偏小所布置的通仓手术室,其净高受管线、空间结构的限制,无法达到规范要求的问题,对通仓手术室的气流组织特性进行系统研究。采用FLOEFD对受限空间下的通仓手术室进行仿真研究,从热舒适性、送风有效性和污染物排除有效性三大类指标出发,对比规范要求的2.7 m净高和船舶通用2.3 m净高下单台、双台手术的四种工况。结果表明,将手术室净高从2.7 m下调至2.3 m,单台手术工况因送风量小,污染物排除能力弱外,难以满足洁净度要求较高的手术,双台手术在除污染物喷出口附近区域外,其余位置的局部空气质量指数(LAQI)均大于1,两个工况下整体排污效率(CRE)值也大于1。研究表明,通过科学合理的送回风形式设计,2.3 m净高能够满足手术室基本要求。 展开更多
关键词 通仓手术室 数值模拟 净高 气流组织 污染物
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船舶双开口舱室油料池火灾火温度场特性数值模拟研究
7
作者 周雅杰 陈雷 +3 位作者 姚尧 苑龙飞 周勇雕 邓芳 《船海工程》 北大核心 2025年第2期76-80,共5页
为探究双开口舱室火灾的温度场特性,选取典型双开口舱室作为研究对象,利用火灾动力学模拟软件(FDS)构建火灾场景,模拟不同火源功率下的火灾发展过程,并分析舱室内部温度场分布规律。结果表明,在整个双开口舱室火灾发展过程中,在气流的... 为探究双开口舱室火灾的温度场特性,选取典型双开口舱室作为研究对象,利用火灾动力学模拟软件(FDS)构建火灾场景,模拟不同火源功率下的火灾发展过程,并分析舱室内部温度场分布规律。结果表明,在整个双开口舱室火灾发展过程中,在气流的影响下火焰呈振荡状态但总体上不会发生明显的倾斜;双开口舱室内水平高度越高,整个水平面的温度越趋向于一致,火源功率越高趋势越明显;在一定可接受误差水平下,双开口舱室火灾羽流中心线的温度分布在趋势上仍然符合McCaffrey模型。 展开更多
关键词 数值模拟 温度分布 火焰形态 多开口
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船舶典型可燃物火灾烟气特性研究
8
作者 林盼 赵磊 +1 位作者 李帅 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期26-32,共7页
为了解船舶典型可燃物在燃烧过程中释放的烟气特性,针对三种典型的船用材料可燃物:管路保温材料、电缆材料、棉被的燃烧烟气特性开展物理试验研究,分析燃烧温度场、烟气中CO、CO_(2)扩散蔓延规律及热释放速率,通过试验表明,棉被的烟气... 为了解船舶典型可燃物在燃烧过程中释放的烟气特性,针对三种典型的船用材料可燃物:管路保温材料、电缆材料、棉被的燃烧烟气特性开展物理试验研究,分析燃烧温度场、烟气中CO、CO_(2)扩散蔓延规律及热释放速率,通过试验表明,棉被的烟气量明显高于电缆和橡塑海绵;电缆需要持续不断加热才被点燃,且快速燃烧释放大量烟气;橡塑海绵烟气量极低且很难被点燃。通过对舱室内典型材料燃烧试验研究,有助于火灾烟气仿真研究的火源参数设定,有利于提前感知舱室内火灾发生的规律,对火灾初期的救援和消防对策具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 船舶火灾 船用材料可燃物 烟气特性
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不同补风速率对船舶油料池火灾控烟效果数值模拟研究
9
作者 陈雷 袁金永 +3 位作者 高涵 马永智 金晔 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期131-135,144,共6页
针对船舶结构复杂性及传统实验方法局限性,采用火灾动力学模拟软件FDS 6.7.4,通过数值模拟分析补风速率对火灾烟气温度分布及浓度变化的影响。模拟中设置了多种补风速率条件,并建立油池火源模型,进行网格独立性分析以优化计算精度。结... 针对船舶结构复杂性及传统实验方法局限性,采用火灾动力学模拟软件FDS 6.7.4,通过数值模拟分析补风速率对火灾烟气温度分布及浓度变化的影响。模拟中设置了多种补风速率条件,并建立油池火源模型,进行网格独立性分析以优化计算精度。结果表明,不同补风速率对火灾区域温度和烟气浓度有显著影响。较高的补风速率可有效降低火灾区域温度与烟气浓度,促进燃料充分燃烧,减少有毒气体生成;而较低的补风速率则导致氧气供应不足,燃烧不完全,烟气浓度升高。研究还发现,适当补风能够改善烟气排放速率,减少火灾区域烟气积聚,但过高的补风速率可能引发烟气紊乱,反而降低控烟效果。综上,合理调节补风速率可显著提升船舶火灾控烟效果,为船舶设计和火灾应对提供理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 船舶火灾 温度 补风速率 控烟效果 FDS
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基于缩尺模型试验的船舶沉浮系统压载特性研究
10
作者 万新斌 于姝雯 +1 位作者 李胜博 杨卫英 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第11期1-5,共5页
船舶沉浮系统通过重力浸水、压载泵注水等不同方式完成预压载、快速压载等不同压载过程,进而调整船舶姿态,以满足快速沉浮的任务要求。建立精确的沉浮系统管网仿真模型是分析船舶压排载特性与优化沉浮系统管网设计的基础。然而,复杂的... 船舶沉浮系统通过重力浸水、压载泵注水等不同方式完成预压载、快速压载等不同压载过程,进而调整船舶姿态,以满足快速沉浮的任务要求。建立精确的沉浮系统管网仿真模型是分析船舶压排载特性与优化沉浮系统管网设计的基础。然而,复杂的管网流路以及部件的非线性阻力特性均给管网仿真模型的精度带来了巨大挑战。本文首先采用缩尺模型试验结果,修正管网仿真模型中的关键部件阻力特性参数,使得管网模型仿真精度达到95.7%以上。基于修正后的沉浮系统管网模型,研究了预压载与快速压载顺序执行以及联合执行2种方案的船舶压载特性,其中联合压载时间相较于顺序压载过程缩短了26.75 min,为沉浮和姿态平衡系统的设计和控制策略的优化提供重要参考。 展开更多
关键词 模型试验 沉浮系统 模型修正 压载特性
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北极点及高纬度海域海冰压缩强度的试验研究
11
作者 陈晓东 于爽 +3 位作者 王燕舞 林龙 屈猛 季顺迎 《力学学报》 北大核心 2025年第5期1260-1271,共12页
在中国第13次北极科学考察过程中,我国科考队首次乘破冰船抵达北极点并开展了海冰采集与物理力学性质测试,填补了我国在该海域海冰试验数据的空白.同时,为研究采样地点气候条件对海冰压缩强度及物理性质的影响,分别在81°N~87.3... 在中国第13次北极科学考察过程中,我国科考队首次乘破冰船抵达北极点并开展了海冰采集与物理力学性质测试,填补了我国在该海域海冰试验数据的空白.同时,为研究采样地点气候条件对海冰压缩强度及物理性质的影响,分别在81°N~87.3°N之间的其他6个站位开展了冰样采集与试验测试.为研究孔隙率与卤水体积对压缩强度的影响,测量了试样的盐度、温度与密度等物理性质.数据显示,处于纬度较低海域的海冰试样,其盐度与密度沿竖向剖面并无明显的变化规律,冰层表层与底层的压缩强度较为接近;而北极点海域的海冰物理参数沿冰厚方向的分布具有一定的规律性,并且压缩强度沿剖面方向的变化也较为显著.试验结果表明,不同海域的环境条件对海冰单轴压缩强度具有显著影响,即使在融冰期末期北极点海冰也并未完全处于融化状态,其底层海冰仍保留了部分结冰期海冰的特点,因此强度也明显高于完全处于融化状态的海冰.此外,也分析了运输过程对海冰物理力学性质的影响,在严格的低温运输与存储条件下现场与实验室的测试结果并无明显差异. 展开更多
关键词 海冰 力学性质 单轴压缩强度 北极点 孔隙率
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基于势-黏流双向耦合的不同主尺度双浮体水动力干扰研究
12
作者 李福建 刘学勤 +2 位作者 李丹 孟巍 康庄 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第3期72-79,共8页
[目的]在两浮体并靠作业时,由于浮体间距较近,在水动力干扰作用下,极易引发间隙内大幅波浪振荡和两浮体大幅运动响应,严重威胁作业安全。因此,开展不同主尺度双浮体间的水动力干扰特性研究。[方法]采用势-黏流双向耦合方法,建立数值波... [目的]在两浮体并靠作业时,由于浮体间距较近,在水动力干扰作用下,极易引发间隙内大幅波浪振荡和两浮体大幅运动响应,严重威胁作业安全。因此,开展不同主尺度双浮体间的水动力干扰特性研究。[方法]采用势-黏流双向耦合方法,建立数值波浪水池,并结合重叠网格技术模拟双浮体的运动特性,对规则波中不同主尺度双浮体的水动力干扰问题进行研究。首先,对相同主尺度双浮体间隙的水动力共振现象进行数值模拟,并与实验数据进行对比,验证所构建数值模型的准确性。在此基础上,开展规则波中不同主尺度双浮体垂荡运动的模拟研究,分析不同浮体布置工况对双浮体垂向运动响应的影响。[结果]结果表明,相比于CFD方法,势-黏流双向耦合方法计算效率更高,且与实验数据的对比结果验证了其准确性。在高频工况下,两浮体倾向于反相位运动,且当较大浮体位于上游时,其对下游小浮体有显著的遮蔽效应。[结论]采用势-黏流双向耦合方法,验证了双浮体水动力干扰模型的准确性,揭示了高频下两浮体的反相位运动及大浮体上游时的遮蔽效应,为优化浮体布置和提升作业安全提供了理论依据。 展开更多
关键词 势-黏流双向耦合方法 两浮体 水动力 干扰 遮蔽效应
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船用高镁铝合金材料疲劳性能试验研究
13
作者 张平 李沃达 +1 位作者 陈海涛 兰玲 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第13期1-6,共6页
为得到船用1560高镁铝合金材料疲劳特性及参数化影响,采用试验方法开展材料疲劳性能研究,研究结果表明1560高镁铝合金板材、型材、整体挤压壁板材料的中值应力范围疲劳极限值在150~190 MPa,厚度、生产工艺对材料疲劳性能影响不大,焊接... 为得到船用1560高镁铝合金材料疲劳特性及参数化影响,采用试验方法开展材料疲劳性能研究,研究结果表明1560高镁铝合金板材、型材、整体挤压壁板材料的中值应力范围疲劳极限值在150~190 MPa,厚度、生产工艺对材料疲劳性能影响不大,焊接和热矫正建造工艺会不同程度降低材料疲劳性能,其中对接接头疲劳极限值约为母材疲劳极限的0.4,说明镁含量的提高在提高铝合金母材疲劳强度的同时会使材料具有更高的焊接气孔敏感性、裂纹倾向性。最后,综合试验结果和国际焊接协会推荐值给出船体疲劳强度校核用S-N的选取建议。研究成果可为高镁铝合金的焊接工艺优化、在船体结构应用及疲劳强度校核提供技术支撑。 展开更多
关键词 高速船 铝合金 疲劳性能试验 疲劳强度校核 S-N曲线
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船舶油水代换系统扩散管设计及分析
14
作者 万新斌 钱玮翔 +2 位作者 杨铭 杨卫英 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期117-121,130,共6页
针对油水代换过程中扩散管海水射流流速过高可能会导致油水掺混和泥沙携带,进而影响油水代换系统可靠性的问题,研究不同型式、孔径的扩散管出流特性及其对代换过程影响。采用CFD局部物理模型分别对4种型式扩散管的出流速度场进行仿真计... 针对油水代换过程中扩散管海水射流流速过高可能会导致油水掺混和泥沙携带,进而影响油水代换系统可靠性的问题,研究不同型式、孔径的扩散管出流特性及其对代换过程影响。采用CFD局部物理模型分别对4种型式扩散管的出流速度场进行仿真计算,并分析4种方案的射流特性。结果表明,孔径取30 mm时,出口流速距底面约15 mm时减速到0.2 m/s;4种扩散管方案中T型长扩散管方案射流性能最佳,单孔最高流速0.297 m/s,平均流速标准差0.0672,流速分布最为均匀。最后通过缩尺模型试验验证了T型长扩散管在实际代换系统中的扩散稳定性及可靠性。 展开更多
关键词 油水代换 扩散管 局部物理模型 射流特性
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深海采矿垂直管道级配粗颗粒固液两相流数值模拟研究
15
作者 胡小林 王乐 +3 位作者 徐礼康 聂程程 赵桂欣 万初一 《海洋工程》 北大核心 2025年第2期133-140,共8页
矿物粗颗粒的垂直管道输送对于深海采矿较为适用。实际深海采矿工程中,矿物颗粒并非单一粒径,而是以级配形式存在。而级配矿物颗粒在垂直管道输运过程中的变化规律探究较少。文中将计算流体动力学(computational fluid dynamics,简称CFD... 矿物粗颗粒的垂直管道输送对于深海采矿较为适用。实际深海采矿工程中,矿物颗粒并非单一粒径,而是以级配形式存在。而级配矿物颗粒在垂直管道输运过程中的变化规律探究较少。文中将计算流体动力学(computational fluid dynamics,简称CFD)与离散元(discrete element method,简称DEM)相结合,对初始速度、进料体积分数和颗粒级配等不同工况下的管道内输运机理进行了深入研究。无论何种工况,小中大3种颗粒的轴向速度均从小到大分布,是因为小颗粒更多的与壁面发生碰撞、摩擦而损失动能。3种颗粒的轴向速度随着初始速度(从2 m/s到4 m/s)和进料体积分数(从2.5%到7.5%)的增加而增大,而颗粒级配的变化对其影响不大。流场的湍动能和轴向流体速度随着初始速度和进料体积分数的增加而增大;而随着颗粒级配的变化(从1∶1∶1到1∶6∶1),湍动能减少,轴向流体速度基本不变。壁面剪应力随着初始速度和进料浓度的增加而增大又随着级配变化而降低。结论对于了解深海采矿输运机理、提升输运效率具有重要意义。 展开更多
关键词 深海采矿 CFD-DEM 管道输运 级配粗颗粒 固液两相流
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船舶中间轴承刚度及陀螺效应对轴系回旋振动影响分析
16
作者 彭康 朱汉华 +2 位作者 朱天成 蔺佳伟 李小军 《船海工程》 北大核心 2025年第4期149-154,共6页
以某大型船舶推进轴系为对象,引入螺旋桨陀螺效应,基于转子动力学理论及利用有限元软件,探究中间轴承刚度变化时,对轴系回旋振动的固有频率、临界转速及振动响应的影响。结果表明,轴承垂直刚度是影响轴系振动的主要因素,水平刚度为次要... 以某大型船舶推进轴系为对象,引入螺旋桨陀螺效应,基于转子动力学理论及利用有限元软件,探究中间轴承刚度变化时,对轴系回旋振动的固有频率、临界转速及振动响应的影响。结果表明,轴承垂直刚度是影响轴系振动的主要因素,水平刚度为次要因素;轴承垂直刚度的改变对轴系的固有频率、临界转速和振幅产生明显影响,随着轴承垂直刚度的增加,轴系的固有频率增大、各阶正回旋临界转速升高、高阶逆回旋临界转速降低及振幅减小,轴系水平与垂直方向振幅差距显著。 展开更多
关键词 中间轴承 回旋振动 陀螺效应 各向异性
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丝网除雾器总压特性多元回归实验与数值模拟研究
17
作者 陈德娟 王瑞浩 +2 位作者 陈小虎 王忠义 陈旭东 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第7期143-150,共8页
丝网除雾器一般由多层丝网组成,每层中丝网间相互交错,使其模型建立和数值模拟存在诸多困难。该文提出了一种合理的模型简化方法,并搭建了丝网阻力测试实验台,以验证简化方法的正确性。以此为基础研究了不同丝网直径、层间距、网孔参数... 丝网除雾器一般由多层丝网组成,每层中丝网间相互交错,使其模型建立和数值模拟存在诸多困难。该文提出了一种合理的模型简化方法,并搭建了丝网阻力测试实验台,以验证简化方法的正确性。以此为基础研究了不同丝网直径、层间距、网孔参数对丝网除雾器总压损失特性的影响规律,并运用多元线性回归理论对结果进行了拟合,求得总压损失特性方程,同时对回归方程的准确度进行验证。结果表明,回归方程所得计算结果和实验结果的平均误差为5.56%。研究结果可为丝网除雾器的性能仿真与优化提供一定的参考。 展开更多
关键词 丝网 压力损失 阻力测试实验 多元线性回归
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海洋结构物波浪砰击的数值研究综述 被引量：2
18
作者 张念凡 肖龙飞 陈刚 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期127-140,共14页
波浪砰击是发生在波浪与结构物之间的一种强非线性相互作用,其载荷通常具有峰值大、作用时间短的特点.近年来,海上极端环境导致海洋结构物经常遭受严重的波浪砰击,造成生命和财产损失,从而使得波浪砰击问题备受重视.对于复杂的砰击过程... 波浪砰击是发生在波浪与结构物之间的一种强非线性相互作用,其载荷通常具有峰值大、作用时间短的特点.近年来,海上极端环境导致海洋结构物经常遭受严重的波浪砰击,造成生命和财产损失,从而使得波浪砰击问题备受重视.对于复杂的砰击过程,理论分析和模型实验仅能给出砰击载荷的简化解析解及有限的砰击流场信息,数值模拟逐渐成为研究波浪砰击问题的有效手段.目前,国内外学者已经对海洋结构物的波浪砰击载荷特性、砰击作用过程及其影响因素等问题开展了大量的数值研究,并获得了许多重要的研究结论.针对海洋结构物波浪砰击的数值研究进展、现有方法及重要结论进行综述,为波浪砰击数值模拟的进一步研究提供有益参考. 展开更多
关键词 波浪砰击 数值模拟 边界元法 光滑粒子流体动力学 数值水池 流体体积法
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海洋工程大变形柔性结构非线性力学分析模型 被引量：5
19
作者 尉志源 仲伟东 +1 位作者 张橙 康庄 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1667-1674,共8页
为精确考虑海洋工程柔性结构物的大变形几何非线性问题,本文基于绝对节点坐标法(ANCF)、连续介质力学及有限元法的相关理论,建立了适用于大变形柔性构件的精确力学分析模型。通过在总体坐标下用斜率坐标代替传统的转角坐标,建立当前构... 为精确考虑海洋工程柔性结构物的大变形几何非线性问题,本文基于绝对节点坐标法(ANCF)、连续介质力学及有限元法的相关理论,建立了适用于大变形柔性构件的精确力学分析模型。通过在总体坐标下用斜率坐标代替传统的转角坐标,建立当前构形与参考构形下的参量映射关系,提出了以当前构形描述微元非线性几何关系的方法;由能量变分原理推导建立绝对节点坐标法梁单元的刚度矩阵、质量矩阵及外载荷矩阵,利用有限元法进行单元组装,形成静力和动力的平衡方程。利用FORTRAN语言编写计算程序,选取具有解析解的梁模型进行静力与动力程序验证,最后以缓波形钢悬链立管为例进行静力与动力计算,分析对比了立管的静态与动态特性。结果表明:本文绝对节点坐标法模型可以模拟出缓波形钢悬链立管的构型、张力及弯矩等基本特征,并且能够保持很好的精度。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法 连续介质力学 有限元 柔性结构 大变形 力学模型 静力 动力
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船舶短上层建筑(甲板室)甲板应力分布规律研究
20
作者 廖世扬 刘俊 曾文源 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第6期50-57,共8页
船舶短上层建筑(或甲板室)由于规模小,横剖面正应力沿高度分布不满足平断面假定,应力分布规律与一般船型上层建筑不同,规范中缺乏针对性的设计依据。以一艘典型的短上层建筑油船为研究对象,设计多种短上建方案,借助有限元法对船舶短上... 船舶短上层建筑(或甲板室)由于规模小,横剖面正应力沿高度分布不满足平断面假定,应力分布规律与一般船型上层建筑不同,规范中缺乏针对性的设计依据。以一艘典型的短上层建筑油船为研究对象,设计多种短上建方案,借助有限元法对船舶短上层建筑甲板应力分布规律进行研究,讨论了短上层建筑长度、高度及其所在位置的影响,有限元结果与斯曼斯基和库尔庙莫夫理论公式结果的对比表明两式都有一定局限性,预报短上层建筑甲板应力会有误差。进一步在有限元结果和理论公式基础上提出新的短上建甲板应力分布公式的基本形式,采用指数函数模型对短上层建筑正应力进行拟合,得出短上层建筑船型的正应力沿高度分布规律公式,验算结果表明新公式适用性较好,可为早期短上层建筑船型强度设计提供参考。 展开更多
关键词 短上层建筑 强度计算 正应力分布规律 指数拟合
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