一种三体船结构疲劳分析的简化方法 被引量：4

1

作者 甄春博 冯亮 +1 位作者 任慧龙 王天霖 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第11期27-30,共4页

三体船连接桥部位应力集中严重,疲劳强度问题突出。针对三体船结构疲劳强度问题,从工况确定、载荷计算、累计损伤推导等方面进行研究,提出一种适用于三体船结构疲劳分析的简化方法,并以某三体船为例进行算例分析。算例分析结果表明该方... 三体船连接桥部位应力集中严重,疲劳强度问题突出。针对三体船结构疲劳强度问题,从工况确定、载荷计算、累计损伤推导等方面进行研究,提出一种适用于三体船结构疲劳分析的简化方法,并以某三体船为例进行算例分析。算例分析结果表明该方法具有很好的适用性。文中所得结论对三体船的研发设计具有参考意义。 展开更多

关键词 三体船 疲劳强度 简化方法 累计损伤

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大型小水线面双体船结构强度有限元分析研究 被引量：6

2

作者 任慧龙 张清越 +1 位作者 江雪云 胡雨蒙 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第8期1-6,共6页

针对某5 000吨级小水线面双体船,分别采用规范载荷计算方法和波浪载荷直接计算法进行整船有限元分析。给出了2种方法的使用建议,并对2种方法的屈服强度计算结果进行探讨,对计算结果的差异性进行分析。研究结果可为小水线面双体船的整船... 针对某5 000吨级小水线面双体船,分别采用规范载荷计算方法和波浪载荷直接计算法进行整船有限元分析。给出了2种方法的使用建议,并对2种方法的屈服强度计算结果进行探讨,对计算结果的差异性进行分析。研究结果可为小水线面双体船的整船有限元计算和结构设计提供参考。 展开更多

关键词 小水线面双体船 规范法 直接计算法 有限元分析

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某三体舰船外形雷达隐身性设计 被引量：6

3

作者 姚竞争 韩端锋 郑向阳 《舰船科学技术》 2011年第7期62-67,共6页

根据舰船外形雷达隐身设计的原理及方法,在分析已有研究成果的基础上,参考已有的隐身单体舰艇,对某三体舰船进行外形雷达隐身优化设计,提出某三体舰船外形雷达隐身设计方案;通过分析舰船RCS值计算方法,利用微波仿真软件CST来计算雷达散... 根据舰船外形雷达隐身设计的原理及方法,在分析已有研究成果的基础上,参考已有的隐身单体舰艇,对某三体舰船进行外形雷达隐身优化设计,提出某三体舰船外形雷达隐身设计方案;通过分析舰船RCS值计算方法,利用微波仿真软件CST来计算雷达散射截面积,对舰船隐身优化设计的效果进行评估。 展开更多

关键词 三体舰船 雷达隐身 雷达散射截面 优化设计

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单体与三体高速船舶粘性流场数值模拟 被引量：16

4

作者 黄德波 张雨新 +1 位作者 邓锐 李佳 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期683-688,共6页

为了检验CFD在船舶粘性流场计算中的有效性,基于RANSE方法,对单体船型DTMB 5415和三体船FA1粘性流场进行了数值模拟.自由面处理采用VOF方法,湍流模型选用SSTk-ω模型,计算结果与试验数据进行了比较,在傅汝德数不是很高时吻合较好.计算... 为了检验CFD在船舶粘性流场计算中的有效性,基于RANSE方法,对单体船型DTMB 5415和三体船FA1粘性流场进行了数值模拟.自由面处理采用VOF方法,湍流模型选用SSTk-ω模型,计算结果与试验数据进行了比较,在傅汝德数不是很高时吻合较好.计算结果表明,CFD可以用来研究复杂船型流动问题,对于阻力、伴流等重要的水动力参数,CFD能够给出与试验相一致的结果;同时VOF方法可以比较好地捕捉船舶自由面波形,对于三体船,计算结果能够清晰地反映出主体和侧体之间强烈的兴波干扰现象,可以为船型优化提供重要的参考. 展开更多

关键词 计算流体力学 体积函数法 三体船 自由面 阻力

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影响双体船阻力计算的流场CFD因素探讨 被引量：19

5

作者 邓锐 黄德波 +2 位作者 于雷 程宣恺 梁洪光 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期141-147,共7页

为了获得双体船型等船体的阻力及其他水动力性能较有效的计算结果,采用粘性流体力学算法(FLUENT软件),探讨了影响船舶水动力学计算的若干不确定因素,对网格生成、数值算法和湍流模型等影响进行了考察.通过一系列的计算、分析,提出改进... 为了获得双体船型等船体的阻力及其他水动力性能较有效的计算结果,采用粘性流体力学算法(FLUENT软件),探讨了影响船舶水动力学计算的若干不确定因素,对网格生成、数值算法和湍流模型等影响进行了考察.通过一系列的计算、分析,提出改进计算的方案,确定了适用于双体船水动力计算的参数,据此对双体船的阻力进行了计算,与试验结果比较表明有较好的符合程度. 展开更多

关键词 CFD 双体船 阻力 FLUENT

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三体船阻力性能的模型系列试验研究 被引量：13

6

作者 周广利 黄德波 +2 位作者 邓锐 马勇 由世洲 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期576-584,共9页

三体船构形复杂,影响其阻力性能的因素众多,很难通过理论方法对其阻力性能进行准确预报.针对一艘为工程实用而设计的高速三体船型,制作缩尺模型并进行了静水阻力系列性试验,参数变化涉及9种侧体布局和3种侧体排水量比.根据模型试验结果... 三体船构形复杂,影响其阻力性能的因素众多,很难通过理论方法对其阻力性能进行准确预报.针对一艘为工程实用而设计的高速三体船型,制作缩尺模型并进行了静水阻力系列性试验,参数变化涉及9种侧体布局和3种侧体排水量比.根据模型试验结果详细分析了三体船的剩余阻力系数曲线特征及其阻力组成成分,对比分析了侧体布局、侧体排水量比等对三体船片体间兴波干扰、总阻力性能的影响规律,给出了阻力性能较佳的侧体布局方案和侧体排水量比范围.研究结果对相近三体船型方案设计具有一定的指导意义. 展开更多

关键词 三体船 兴波干扰 剩余阻力系数 模型试验

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小水线面双体船连接桥结构疲劳强度试验 被引量：6

7

作者 甄春博 任慧龙 +1 位作者 冯国庆 李陈峰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期414-418,共5页

针对小水线面双体船连接桥部位应力集中严重,疲劳强度问题突出现象.以某型小水线面双体船为例,通过全船有限元计算方法,确定了疲劳问题严重的连接桥结构部位,设计了实尺度疲劳试验模型.通过疲劳试验获得了典型载荷工况下的疲劳寿命值,... 针对小水线面双体船连接桥部位应力集中严重,疲劳强度问题突出现象.以某型小水线面双体船为例,通过全船有限元计算方法,确定了疲劳问题严重的连接桥结构部位,设计了实尺度疲劳试验模型.通过疲劳试验获得了典型载荷工况下的疲劳寿命值,采用极大似然法绘制S-N曲线.在此基础上对船体典型节点部位进行疲劳强度评估,并与规范校核结果进行比较.评估结果表明,采用试验所得S-N曲线计算时所得疲劳寿命较大.试验结果对小水线面双体船的结构设计具一定的借鉴意义. 展开更多

关键词 小水线面双体船 实尺度模型 疲劳试验 S-N曲线 疲劳强度评估

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小水线面双体船连接桥结构多轴疲劳分析方法 被引量：2

8

作者 曲先强 马永亮 +1 位作者 任慧龙 邱悦 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期714-718,共5页

针对小水线面双体船(SWATH)连接桥处承受多轴应力这一现象,开展了此结构的多轴疲劳分析方法研究.在传统S-N曲线法的基础上利用基于Tresca准则的等效应变方法和Brown-Miller临界面法,给出了2种多轴疲劳评估的简化方法,推导出了每种方法... 针对小水线面双体船(SWATH)连接桥处承受多轴应力这一现象,开展了此结构的多轴疲劳分析方法研究.在传统S-N曲线法的基础上利用基于Tresca准则的等效应变方法和Brown-Miller临界面法,给出了2种多轴疲劳评估的简化方法,推导出了每种方法的疲劳寿命计算公式.参照规范工况采用提出的新方法对某SWATH进行了疲劳强度评估,并将计算结果和现有规范方法进行了比较,结果表明多轴应力的影响不容忽略. 展开更多

关键词 小水线面双体船 多轴疲劳强度 疲劳评估 连接桥结构

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双体船型清污船结构强度评估 被引量：4

9

作者 周广喜 任慧龙 +1 位作者 冯国庆 甄春博 《船海工程》 2013年第1期17-20,共4页

基于中国船级社《小水线面双体船指南》(2005),考虑双体船的静水载荷、重力载荷和环境载荷等,确定设计载荷和设计工况,采用有限元分析的直接计算法,对双体船的主船体及连接桥结构进行强度评估。结果表明:该双体船结构满足强度校核要求,... 基于中国船级社《小水线面双体船指南》(2005),考虑双体船的静水载荷、重力载荷和环境载荷等,确定设计载荷和设计工况,采用有限元分析的直接计算法,对双体船的主船体及连接桥结构进行强度评估。结果表明:该双体船结构满足强度校核要求,高应力发生在货舱端部的连接桥附近和艏部导流板处。 展开更多

关键词 双体船 连接桥 强度评估 有限元

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基于参数化子模型的SWATH船典型节点抗疲劳设计 被引量：4

10

作者 任慧龙 张清越 +1 位作者 胡雨蒙 江雪云 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第6期11-15,20,共6页

复杂的交变载荷、特殊的结构形式和高强度钢的大量使用使小水线面双体船连接桥结构的疲劳强度问题尤为突出。针对此问题,研究在整船有限元分析的基础上,采用子模型法对SWATH船支柱体高应力集中区域的典型节点进行基于Miner线性累积损伤... 复杂的交变载荷、特殊的结构形式和高强度钢的大量使用使小水线面双体船连接桥结构的疲劳强度问题尤为突出。针对此问题,研究在整船有限元分析的基础上,采用子模型法对SWATH船支柱体高应力集中区域的典型节点进行基于Miner线性累积损伤理论和Weibull分布连续模型的疲劳强度分析。并通过有限元分析软件Ansys及其参数化编译语言APDL建立该典型节点的参数化子模型,结合以表征结构疲劳寿命的累积损伤度和影响疲劳强度的形状和尺寸参数建立的优化模型进行优化设计研究。算例结果表明,该方法能够在提高结构疲劳强度的情况下,提出结构重量较轻的节点形状和尺寸方案,为此类结构的抗疲劳设计提供参考。 展开更多

关键词 小水线面双体船 参数化子模型 APDL 累积损伤度 抗疲劳设计

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船舶舱口角隅疲劳强度及热点应力研究 被引量：3

11

作者 汪振禹 宋杰人 +2 位作者 冯国庆 魏晓波 王迪 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第5期16-21,共6页

舱口角隅部分的疲劳问题是疲劳分析的重要内容。本文建立了某船的全船有限元模型并分别采用嵌入式模型和外部模型对舱口角隅进行细化。比较不同的单元类型、热点应力选取方式对疲劳损伤的影响。同时采用直接计算的谱分析方法计算了舱口... 舱口角隅部分的疲劳问题是疲劳分析的重要内容。本文建立了某船的全船有限元模型并分别采用嵌入式模型和外部模型对舱口角隅进行细化。比较不同的单元类型、热点应力选取方式对疲劳损伤的影响。同时采用直接计算的谱分析方法计算了舱口角隅的疲劳损伤。发现当选用最大主应力作为热点应力时实体单元计算结果较壳单元偏小。同一类型单元节点数目的不同对损伤结果影响不大。热点应力选取方式对疲劳损伤的计算影响较大,在对舱口角隅疲劳强度进行分析时建议选用最大主应力插值的方式计算热点应力。 展开更多

关键词 舱口角隅 热点应力 单元类型 谱分析

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基于PCL的舰船结构强度评估系统开发 被引量：3

12

作者 冯国庆 任慧龙 +3 位作者 李辉 胡超然 李依阳 刘志慧 《舰船科学技术》 2010年第5期18-23,共6页

舰船的结构强度评估对于舰体结构安全具有重要意义。为了提高舰船的结构强度评估的效率和系统性,利用MSC.Patran的二次开发功能,基于PCL语言开发了舰船结构强度评估系统,能够对舰体结构进行规范计算和直接计算。规范计算包括总纵强度、... 舰船的结构强度评估对于舰体结构安全具有重要意义。为了提高舰船的结构强度评估的效率和系统性,利用MSC.Patran的二次开发功能,基于PCL语言开发了舰船结构强度评估系统,能够对舰体结构进行规范计算和直接计算。规范计算包括总纵强度、局部强度、极限强度、稳定性及疲劳强度的校核;直接计算包括屈服强度评估,屈曲强度评估以及基于谱分析的疲劳强度评估。某舰的算例表明,系统能够很好地完成舰船结构强度评估的各项内容,该系统的开发为舰船结构强度评估提供了有利的工具。 展开更多

关键词 舰船结构 强度评估 PCL 规范计算 直接计算

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影响船舶阻力计算的部分CFD因素探讨(英文) 被引量：11

13

作者 邓锐 黄德波 +1 位作者 周广利 孙华伟 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期616-624,共9页

由于多种不确定因素的影响,某些粘性流体力学软件对船体的阻力等水动力性能计算不易获得较有效的结果。文中作者针对粘性流体力学算法(FLUENT软件),探讨了影响船舶水动力学计算的若干因素,对网格生成、离散格式和湍流模型等影响进行了... 由于多种不确定因素的影响,某些粘性流体力学软件对船体的阻力等水动力性能计算不易获得较有效的结果。文中作者针对粘性流体力学算法(FLUENT软件),探讨了影响船舶水动力学计算的若干因素,对网格生成、离散格式和湍流模型等影响进行了考察。通过一系列的计算、分析,提出了适用于工程实际的改进计算方案和适用于船体阻力计算的参数,据此对文中所研究的单体船阻力进行了改进计算,与试验结果比较表明有较好的符合程度。 展开更多

关键词 CFD 阻力 网格划分 离散格式 湍流模型

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三体滑行艇阻力试验研究 被引量：10

14

作者 孙华伟 邹劲 +1 位作者 黄德波 邓锐 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期858-861,共4页

为了验证三体滑行艇超高速航行能力,研究其阻力特征和船型特点,通过船模试验测量了不同排水量、重心位置下的阻力、纵倾角和升沉,研究了压浪条对阻力与航态的影响.试验结果表明:三体滑行艇2个辅助片体的存在加大了高速航行时气动升力的... 为了验证三体滑行艇超高速航行能力,研究其阻力特征和船型特点,通过船模试验测量了不同排水量、重心位置下的阻力、纵倾角和升沉,研究了压浪条对阻力与航态的影响.试验结果表明:三体滑行艇2个辅助片体的存在加大了高速航行时气动升力的影响,改善了其水动力性能,具有优异的纵向稳定性和极小的兴波与喷溅,在Fr>8条件下仍能稳定航行,航行过程中出现2次明显的阻力峰和航态变化,第2次航态变化幅度小于第1次,压浪条对高速航行时的航态有一定的改善作用. 展开更多

关键词 三体滑行艇 片体 高速 阻力 模型试验

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船模重量、重心及转动惯量测量系统设计 被引量：6

15

作者 马勇 张亮 +1 位作者 周广利 由世洲 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期6-10,共5页

为了提高船模重量、重心及转动惯量测量与调整的精度和效率,基于力矩平衡原理和微幅摆原理,研究了船模重量、重心及转动惯量的测量方法,设计并研制了船模重量、重心及转动惯量集成电测系统,分析了系统误差,进行了标模测量试验,将测量数... 为了提高船模重量、重心及转动惯量测量与调整的精度和效率,基于力矩平衡原理和微幅摆原理,研究了船模重量、重心及转动惯量的测量方法,设计并研制了船模重量、重心及转动惯量集成电测系统,分析了系统误差,进行了标模测量试验,将测量数据与标模固有参数进行了比较,分析了测量系统的精度和重复性.试验证明,系统测量精度高,重复性好,能够很好地满足船模水池实验室船模试验需求,具有实际应用价值. 展开更多

关键词 船模 重量 重心 转动惯量 电测

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载人潜器阻力性能的数值计算和模型试验及船型优化(英文) 被引量：2

16

作者 李佳 黄德波 邓锐 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第6期853-860,共8页

采用多块结构化网格对某载人潜器模型周围计算区域进行网格离散,采用Realizablek-ε湍流模型对潜器周围绕流场进行数值模拟。在船模拖曳水池中进行载人潜器模型不同艏向角和垂直上升及下潜航行时的阻力试验。将阻力的数值计算结果与试... 采用多块结构化网格对某载人潜器模型周围计算区域进行网格离散,采用Realizablek-ε湍流模型对潜器周围绕流场进行数值模拟。在船模拖曳水池中进行载人潜器模型不同艏向角和垂直上升及下潜航行时的阻力试验。将阻力的数值计算结果与试验值进行对比,两者的偏差在可接受范围内。考虑载人潜器主体的舯纵剖面的二维外形,用多岛遗传算法对其粘性流场的阻力数值计算结果进行船型的一体化优化,得到二维阻力最小的优化外形。将舯纵剖面外形的优化结果应用到三维载人潜器主体,比较优化前后的主体阻力。数值计算结果表明,载人潜器主体外形优化前后阻力的优化收效在30%以上。 展开更多

关键词 载人潜器 阻力性能 多块结构化网格 湍流模型 模型试验 多岛遗传算法 船型优化

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波浪生成研究和实验教学用水槽系统设计 被引量：3

17

作者 马勇 由世洲 +1 位作者 马良 龚小超 《船海工程》 2012年第4期88-91,共4页

针对波浪生成研究和波浪生成实验教学需要,基于摇板式造波机生波技术设计一种波浪生成研究和教学用水槽系统。利用该水槽系统进行规则波生成实验、不规则波生成实验、规则波重复性实验,结果表明,此水槽系统满足实验研究和教学需要。

关键词 波浪 实验 水槽 系统 设计

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潜艇近水面航行兴波特征研究 被引量：1

18

作者 邱云明 邓锐 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第12期44-47,共4页

潜艇作为一种水下航行器,其近水面运动时产生的绕流场远比无界直航运动时要复杂得多,其近水面航行时对自由液面的影响不容忽视。本文采用粘性流体力学计算方法,对SUBOFF潜艇近水面航行时的粘性绕流场进行模拟,对自由液面的兴波进行计算... 潜艇作为一种水下航行器,其近水面运动时产生的绕流场远比无界直航运动时要复杂得多,其近水面航行时对自由液面的影响不容忽视。本文采用粘性流体力学计算方法,对SUBOFF潜艇近水面航行时的粘性绕流场进行模拟,对自由液面的兴波进行计算,并对波形特点进行深入分析。通过本文的研究,得到潜艇近水面航行时自由液面兴波的特点和相关规律。 展开更多

关键词 潜艇 近水面 波形 数值计算

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基于直接计算的半潜式平台结构总强度评估 被引量：10

19

作者 冯国庆 任慧龙 +1 位作者 李辉 陈北燕 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期255-261,共7页

半潜式平台是船舶与海洋工程领域重要的浮式装置,采用直接计算法对某半潜式平台结构的总强度进行了评估.对半潜式平台结构进行有限元模型化,根据海况不同将静水、正常工作和风暴自存3种状态划分为48种计算工况,利用频域内的三维线性水... 半潜式平台是船舶与海洋工程领域重要的浮式装置,采用直接计算法对某半潜式平台结构的总强度进行了评估.对半潜式平台结构进行有限元模型化,根据海况不同将静水、正常工作和风暴自存3种状态划分为48种计算工况,利用频域内的三维线性水动力理论和设计波法计算半潜式平台在各工况下的波浪载荷,同时考虑各工况下的莫里森力,风载荷,锚链预张力,吊车载荷、钻井载荷等载荷,进而计算平台在48种工况下的应力响应.根据ABS规范对平台结构总强度进行了校核,并对不满足许用应力标准的结构给出了相应的修改建议.结果表明,直接计算为平台结构强度评估提供了有效技术手段,评估结果可为半潜式平台的设计开发提供参考. 展开更多

关键词 半潜式平台 结构 总强度 直接计算

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载人潜器阻力的数值计算方法分析 被引量：5

20

作者 李佳 黄德波 邓锐 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第4期333-339,共7页

采用多块搭接结构化O型和H型网格对某载人潜器周围控制域进行网格离散,分别采用四种不同的湍流模型,并改变自由来流湍流强度的设置,对潜器周围绕流场进行数值模拟,得到了适于对潜器周围绕流场进行数值模拟的方法,获得较可靠的阻力等计... 采用多块搭接结构化O型和H型网格对某载人潜器周围控制域进行网格离散,分别采用四种不同的湍流模型,并改变自由来流湍流强度的设置,对潜器周围绕流场进行数值模拟,得到了适于对潜器周围绕流场进行数值模拟的方法,获得较可靠的阻力等计算结果。将阻力计算结果与试验值进行对比,得出采用不同湍流模型进行数值计算时自由来流湍流强度的改变对于计算结果的影响。分析得出适于潜器阻力计算的湍流模型以及相应自由来流湍流强度的取值,为潜器的阻力预报提供了可行的数值计算方法,为潜器的阻力性能优化奠定了基础。 展开更多

关键词 载人潜器 阻力 多块结构化网格 湍流模型 入口湍流强度

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