基于混合格林函数法的极地限制航道内船舶水动力特性研究

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作者 杨云涛 湛俊华 +2 位作者 朱仁传 马超 高慧 《船舶力学》 北大核心 2025年第3期374-387,共14页

为了研究极地限制航道内船舶的水动力特性,本文基于三维势流理论建立一种混合格林函数法。该方法在航道流域以自由面格林函数为核函数,在两侧冰覆盖域采用弹性薄板模型模拟海冰并以自动满足冰覆盖水面条件、海底条件和辐射条件的冰面格... 为了研究极地限制航道内船舶的水动力特性,本文基于三维势流理论建立一种混合格林函数法。该方法在航道流域以自由面格林函数为核函数,在两侧冰覆盖域采用弹性薄板模型模拟海冰并以自动满足冰覆盖水面条件、海底条件和辐射条件的冰面格林函数为核函数,分别构建边界积分方程耦合求解。为了提高数值计算效率,积分方程中与冰面格林函数波动部分相关的影响系数通过采用解析公式计算垂向积分来求得。在此基础上,自主开发船舶在冰间限制航道中水动力响应的数值计算程序。以一艘存在计算数据的驳船为研究对象,讨论控制面长度和网格密度对计算收敛性的影响,验证方法和程序的可靠性。进一步对不同航道宽度和冰层厚度下的水动力系数进行计算与分析,结果显示冰间限制航道内船舶的水动力呈振荡变化,并且航道宽度越小、冰层越厚,振荡程度越激烈,船舶受海冰影响越显著。 展开更多

关键词 混合格林函数法 冰间限制航道 水动力 极地

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基于频域高阶Rankine源法的有航速船舶斜浪中六自由度运动数值计算研究 被引量：6

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作者 杨云涛 朱仁传 +1 位作者 陆安 高慧 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期1668-1679,共12页

针对船舶斜浪航行时的六自由度运动预报,本文在频域势流理论框架下,采用高阶Rankine源法求解考虑定常绕流影响的绕辐射问题,建立多自由度耦合运动计算模型。为计及流体粘性对横摇运动的影响,基于计算流体力学理论对船舶自由横摇衰减运... 针对船舶斜浪航行时的六自由度运动预报,本文在频域势流理论框架下,采用高阶Rankine源法求解考虑定常绕流影响的绕辐射问题,建立多自由度耦合运动计算模型。为计及流体粘性对横摇运动的影响,基于计算流体力学理论对船舶自由横摇衰减运动进行模拟,经能量法处理求取横摇阻尼系数,并将其引入频域运动方程。在此基础上,自主开发船舶在规则波中斜浪航行时运动响应的数值计算程序。为验证方法和程序的可靠性,对S175集装箱船在遭遇浪向为150°时的垂荡、横摇和纵摇运动进行模拟,通过与基于移动脉动源的数值方法及试验结果的对比发现,本文方法计算稳定,且由于考虑了定常绕流的耦合影响,在共振频率附近的预报值与试验更为接近。进一步对不同浪向下S175以及肥大的S-Cb84散货船的六自由度运动进行数值计算与分析,结果显示数值解与试验值吻合良好。本文方法对于不同浪向和船型均有着广泛的适用性。 展开更多

关键词 频域高阶Rankine源法 斜浪 六自由度运动 横摇阻尼

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波状摆动式鱼类的推进性能研究 被引量：4

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作者 丛文超 王志东 李力军 《中国舰船研究》 2010年第4期1-5,共5页

以开发适用于小型潜器的仿生操纵与推进系统为研究背景,利用计算流体动力学软件Fluent对波状摆动式鱼类进行了数值模拟,建立波状摆动式鱼类的数值计算模型,研究不同变形参数对鱼类推进性能以及尾涡流场结构的影响。结果表明,随着波长的... 以开发适用于小型潜器的仿生操纵与推进系统为研究背景,利用计算流体动力学软件Fluent对波状摆动式鱼类进行了数值模拟,建立波状摆动式鱼类的数值计算模型,研究不同变形参数对鱼类推进性能以及尾涡流场结构的影响。结果表明,随着波长的增加,鱼类能够获得更好的推进性能。通过对比不同频率下鱼类推进性能以及流场结构,探讨不同滑移率及斯特劳哈尔数对推进性能影响。 展开更多

关键词 鱼类 波长 斯特劳哈尔数 水动力性能 流场结构

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中厚椭球壳自由振动动力刚度法分析 被引量：5

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作者 陈旭东 叶康生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期85-90,共6页

介绍精确动力刚度法分析中厚椭球壳自由振动具体实施方法,据环向波数不同将中厚椭球壳自由振动分解为一系列确定环向波数的一维振动;利用控制方程Hamilton形式建立动力刚度关系,用常微分方程求解器COLSYS求解控制方程获得单元动力刚度,... 介绍精确动力刚度法分析中厚椭球壳自由振动具体实施方法,据环向波数不同将中厚椭球壳自由振动分解为一系列确定环向波数的一维振动;利用控制方程Hamilton形式建立动力刚度关系,用常微分方程求解器COLSYS求解控制方程获得单元动力刚度,用Wittrick-Williams算法求得该环向波数下椭球壳自振频率。数值算例给出中厚圆球壳及椭球壳不同边界条件的自振频率,验证动力刚度法高效、可靠、精确。 展开更多

关键词 椭球壳 自由振动 动力刚度法 Wittrick-Williams算法 Hamilton形式

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粘性流体数值波浪水池研究 被引量：2

5

作者 高慧 张照刚 熊高涵 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第11期44-47,共4页

数值波浪水池是近年来船舶流体力学方向的前沿课题,本文采用Fluent软件,利用VOF模型捕捉自由液面,结合RNG湍流模型,求解N-S方程,对目前数值造波较为典型的仿物理造波法和直接造波法在二维模式下进行分析,并对三维模式的数值造波作了初... 数值波浪水池是近年来船舶流体力学方向的前沿课题,本文采用Fluent软件,利用VOF模型捕捉自由液面,结合RNG湍流模型,求解N-S方程,对目前数值造波较为典型的仿物理造波法和直接造波法在二维模式下进行分析,并对三维模式的数值造波作了初步分析。在仿物理造波法中模拟真实水池中推板式造波机,利用动网格和阻尼消波技术,生成规则波的情况。在直接造波法中,利用给定入口边界速度或压力并结合阻尼消波技术,在数值水池模拟规则波,得到直接造波法的数值波形与理论波形的吻合度要优于仿物理造波法的结果。为在数值波浪水池中对船舶水动力性能预报奠定基础。 展开更多

关键词 数值造波 规则波 动网格 VOF模型

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采用混合面和滑动网格模型对艇体流场数值分析比较 被引量：2

6

作者 高慧 韩强 姚震球 《船舶》 2011年第6期14-17,共4页

借助CFD软件,对螺旋桨/艇体相互作用的流场进行了数值模拟。采用了混合面模型和滑移网格模型分别对螺旋桨/艇体流场的整体进行计算,揭示了螺旋桨和艇体之间相互作用的内在规律。

关键词 螺旋桨 艇体 CFD

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创新教育下运筹学课程教学改革研究 被引量：3

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作者 张蓉 《山西建筑》 2015年第6期239-241,共3页

根据运筹学课程教学活动中存在的问题,以课程教学改革实践活动为背景,探讨了如何在课程教学实践中实施创新教育,明确了开展创新教育的前提、主要内容和关键,以更好的培养学生的创新能力。

关键词 运筹学 创新教育 教学改革 实践

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半潜式海洋平台与供应船尾部发生正碰分析

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作者 王林 左华楠 +1 位作者 刘平 沈炜炜 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第4期69-73,共5页

随着世界上海洋平台的增多,船舶与海洋平台的碰撞事故也随之变多,碰撞事故往往产生巨大损失。为了研究其碰撞规律,本文基于有限元软件Ansys/Ls-Dyna,研究分析不同速度下供应船尾部与半潜式海洋平台的碰撞,碰撞中的流体采用附加质量法处... 随着世界上海洋平台的增多,船舶与海洋平台的碰撞事故也随之变多,碰撞事故往往产生巨大损失。为了研究其碰撞规律,本文基于有限元软件Ansys/Ls-Dyna,研究分析不同速度下供应船尾部与半潜式海洋平台的碰撞,碰撞中的流体采用附加质量法处理。为确保计算结果精度,对碰撞的局部区域进行网格细化。计算结果表明,正碰时平台内部结构单元首先发生破坏(内部结构指水平强框处单元),外板失效所需能量比内部结构大;当撞击速度小于破坏速度时,单元没有破坏,但当船回弹时,外板上的板单元产生振动,应力和能量产生短时间波动。 展开更多

关键词 半潜式平台 碰撞 振动

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常压潜水装具水动力特征与运动模拟（英文）

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作者 高慧 王志博 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期1111-1123,共13页

常压潜水服是含有部分人力驱动的特殊水下设备,因此纵倾和横倾需要调节到可供人力改变的状态。文章根据潜水服的结构特点建立了动力学模型用于描述这一动力学特性,引入了通过总布置优化得到的恢复力和水流作用力。动力学建模中也考虑了... 常压潜水服是含有部分人力驱动的特殊水下设备,因此纵倾和横倾需要调节到可供人力改变的状态。文章根据潜水服的结构特点建立了动力学模型用于描述这一动力学特性,引入了通过总布置优化得到的恢复力和水流作用力。动力学建模中也考虑了由于潜水服在水下的四肢活动行程中可变的形状,附加质量性质也发生了变化。模拟了潜水服的水下活动,诸如慢速转动、行走、举手等,结果显示了其具有良好的水下操控性能。 展开更多

关键词 附加质量 运动建模 控制参数 仿真

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钢骨超高强混凝土框架结构恢复力模型研究

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作者 张建成 曹茂森 +1 位作者 贾金青 徐浩 《水利与建筑工程学报》 2020年第1期158-162,共5页

鉴于目前缺乏钢骨超高强混凝土(SRUHSC)框架结构的恢复力计算模型,基于SRUHSC框架结构低周反复加载试验结果,提出了考虑加载循环退化效应的SRUHSC框架结构恢复力模型,运用MATLAB编写了相应的计算程序。通过对比P-Δ滞回环以及等效黏滞... 鉴于目前缺乏钢骨超高强混凝土(SRUHSC)框架结构的恢复力计算模型,基于SRUHSC框架结构低周反复加载试验结果,提出了考虑加载循环退化效应的SRUHSC框架结构恢复力模型,运用MATLAB编写了相应的计算程序。通过对比P-Δ滞回环以及等效黏滞阻尼系数heq、耗能比ζ、功比指数Iw三个抗震耗能参数的模拟值与试验值,结果表明,滞回环及各参数的吻合度均较好,该恢复力模型可较为准确地反映SRUHSC框架结构的主要受力特征,可为SRUHSC框架结构的抗震性能研究提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 SRUHSC框架结构 恢复力模型 MATLAB 抗震性能

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基于BIM与GIS的智慧运维服务系统建模技术研究 被引量：5

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作者 黄杨成 李健 张蓉 《山西建筑》 2018年第10期256-258,共3页

为解决传统建筑设备运行维护管理方式存在的诸多问题,通过安排建设项目试运行阶段建筑设备运行维护所需的信息,实现对建筑设备管理和服务状况进行分析,明确智慧运维服务系统构建的重难点,确立基于BIM与GIS的建模技术,建立建筑设备维护... 为解决传统建筑设备运行维护管理方式存在的诸多问题,通过安排建设项目试运行阶段建筑设备运行维护所需的信息,实现对建筑设备管理和服务状况进行分析,明确智慧运维服务系统构建的重难点,确立基于BIM与GIS的建模技术,建立建筑设备维护数据库,为实现三维立体、智慧、可感知的智慧运维服务系统提供平台。 展开更多

关键词 BIM GIS 智慧运维服务系统 建模技术

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多段式拖曳系统随机振动传递隔振模拟 被引量：1

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作者 王志博 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第21期259-264,共6页

为了研究多段式拖曳系统的隔振与频谱传递特征,建立了用于模拟随机振动的多段式拖曳集中参数法,在数值验证的基础上,利用波谱产生了母船拖曳端的随机振动,计算比较了多段式拖曳系统的运动响应频谱特征,结果显示增加缆段中拖曳体的附加... 为了研究多段式拖曳系统的隔振与频谱传递特征,建立了用于模拟随机振动的多段式拖曳集中参数法,在数值验证的基础上,利用波谱产生了母船拖曳端的随机振动,计算比较了多段式拖曳系统的运动响应频谱特征,结果显示增加缆段中拖曳体的附加质量系数可起到降低频谱能量起到更好的隔振效应,在传统二段式基础上继续增加缆段和拖曳体的数量同样可起到更好的隔振效应,降低高频振动传递,但仍存在长周期的运动传递效应。 展开更多

关键词 动力响应多段式拖曳系统 波谱 凝集参数法 非线性运动

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