船舶结构优化设计技术研究进展 被引量：20

1

作者 赵留平 詹大为 +1 位作者 程远胜 刘均 《中国舰船研究》 2014年第4期1-10,共10页

从经典优化设计方法、启发式优化设计方法、基于代理模型的优化设计方法3个方面综述船舶结构优化设计中优化技术的发展,指出启发式算法较经典优化方法更适合船舶结构的优化设计。船舶结构求解由基于规范的方法逐渐向基于有限元的求解方... 从经典优化设计方法、启发式优化设计方法、基于代理模型的优化设计方法3个方面综述船舶结构优化设计中优化技术的发展,指出启发式算法较经典优化方法更适合船舶结构的优化设计。船舶结构求解由基于规范的方法逐渐向基于有限元的求解方法发展,用代理模型替代耗时的结构有限元分析使得大型舱段甚至整船结构的优化设计成为可能。如何将代理模型,特别是动态代理模型合理、高效地应用于船舶结构优化设计将是船舶结构优化研究的重点。 展开更多

关键词 船舶结构 优化设计 启发式算法 代理模型

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爆炸破片穿透舰船舷侧防护水舱剩余特性研究 被引量：7

2

作者 赵留平 陈娟 刘世明 《中国舰船研究》 2013年第6期40-44,49,共6页

为了抵御水下武器对舰船结构的毁伤,大型水面舰船在舷侧要设置多层防护结构。针对破片对防护水舱的毁伤情况以及破片穿透水舱的剩余特性问题,应用ABAQUS软件,采用耦合欧拉—拉格朗日方法,数值模拟了不同形状、不同质量、不同长细比的爆... 为了抵御水下武器对舰船结构的毁伤,大型水面舰船在舷侧要设置多层防护结构。针对破片对防护水舱的毁伤情况以及破片穿透水舱的剩余特性问题,应用ABAQUS软件,采用耦合欧拉—拉格朗日方法,数值模拟了不同形状、不同质量、不同长细比的爆炸破片穿透舰船舷侧防护水舱,特别是背水钢板的演变过程。通过对数值试验结果的分析得到了爆炸破片穿透舷侧防护水舱剩余特性的规律。研究表明,球状破片的剩余速度要比柱状破片的剩余速度大得多,并且破片细长比也是影响破片剩余速度的重要因素。 展开更多

关键词 防护水舱 爆炸破片 耦合欧拉~拉格朗日方法 剩余特性

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管路低噪声排水装置设计及试验研究 被引量：2

3

作者 夏极 张阳阳 潘庆彬 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第1期90-95,共6页

管路噪声是舰艇低频噪声的重要来源之一,严重影响舰艇的声隐身性能。针对舰艇中典型的离心泵组,设计蓄能器和亥姆赫兹消声器相结合的低噪声排水装置。通过AMESim软件建立仿真模型,并搭建实验平台进行验证。仿真和实验结果均表明,低噪声... 管路噪声是舰艇低频噪声的重要来源之一,严重影响舰艇的声隐身性能。针对舰艇中典型的离心泵组,设计蓄能器和亥姆赫兹消声器相结合的低噪声排水装置。通过AMESim软件建立仿真模型,并搭建实验平台进行验证。仿真和实验结果均表明,低噪声排水装置可以有效衰减离心泵出口管道中的压力脉动,从而降低流体噪声和管路振动。 展开更多

关键词 低噪声排水装置 压力脉动 流体噪声 衰减

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舰船概念设计发展趋势 被引量：1

4

作者 郑军林 《舰船科学技术》 2011年第9期3-6,29,共5页

随着舰船系统的日益复杂,更新舰船设计理论及方法就成了迫切需要解决的问题。本文在对国外舰船概念设计理论及方法的研究现状进行分析的基础上,对我国舰船概念设计进行总结,得出数学船型、多学科间耦合作用分解以及多学科优化将会是未... 随着舰船系统的日益复杂,更新舰船设计理论及方法就成了迫切需要解决的问题。本文在对国外舰船概念设计理论及方法的研究现状进行分析的基础上,对我国舰船概念设计进行总结,得出数学船型、多学科间耦合作用分解以及多学科优化将会是未来我国发展舰船概念设计综合集成系统需要解决的关键技术难题。 展开更多

关键词 概念设计 多学科优化 数学船型 学科解耦

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舰船舱内空爆数值仿真方法研究

5

作者 夏极 肖汉林 +2 位作者 赵成 张志强 刘土光 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第11期8-13,共6页

利用Ansys/LS-DYNA动力分析软件模拟大型水面舰船在舱室内部爆炸情况下船体结构的加速度响应情况。炸药及空气采用欧拉网格,船体结构采用拉格朗日网格,计算采用多物质ALE算法。数值模拟中对爆炸环境进行简化,以附连水质量代替水线面下... 利用Ansys/LS-DYNA动力分析软件模拟大型水面舰船在舱室内部爆炸情况下船体结构的加速度响应情况。炸药及空气采用欧拉网格,船体结构采用拉格朗日网格,计算采用多物质ALE算法。数值模拟中对爆炸环境进行简化,以附连水质量代替水线面下方水介质对船体结构的影响。将不同尺寸网格计算出的冲击波载荷曲线与经典经验公式对比,得到数值仿真的合理网格尺寸。采用简化模型讨论2种边界约束条件对各层平台加速度峰值响应的影响,得到较为合适的约束条件。计算得到沿船长方向船体结构加速度分布并与实验结果相比较,数值仿真计算得到的加速度峰值与实验数据较为吻合,表明仿真中对于空爆载荷及约束条件等冲击环境的模拟合理。 展开更多

关键词 冲击波 加速度响应 空中爆炸环境模拟 ALE算法 数值模拟

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基于AMESim的超高压气动吹除阀仿真与实验研究 被引量：4

6

作者 夏极 廖义德 杨凯 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2015年第5期117-122,共6页

介绍一种带压差控制的超高压气动吹除阀及其工作原理。运用AMESim气动元件设计库建立吹除阀仿真模型,对其动态特性进行系统的分析研究,并进一步探究主阀阀芯节流孔孔径、控制阀弹簧预压缩量、气源压力、舷外海水压力等参数对吹除阀吹除... 介绍一种带压差控制的超高压气动吹除阀及其工作原理。运用AMESim气动元件设计库建立吹除阀仿真模型,对其动态特性进行系统的分析研究,并进一步探究主阀阀芯节流孔孔径、控制阀弹簧预压缩量、气源压力、舷外海水压力等参数对吹除阀吹除性能的影响。最后,对吹除阀的性能进行实验研究。研究结果表明:吹除阀的工作性能平稳,响应灵敏,压差控制精度高;气源压力、舷外海水压力对吹除阀压差控制性能没有影响,但提高气源压力或降低舷外海水压力能够有效提高吹除效率;通过改变节流孔孔径与控制阀弹簧预压缩量,可以调节吹除阀压差控制范围。 展开更多

关键词 高压气动 压差控制 吹除阀 压载水舱 AMESIM仿真

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船舶典型节点弯曲载荷作用下极限强度试验研究 被引量：3

7

作者 王晓强 胡耀愚 严仁军 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2018年第4期41-48,共8页

[目的]船舶结构中的各构件是由节点连接在一起的,连接节点的力学性能对整船的极限强度影响很大。为了解节点的受力特性,[方法]通过对不同节点型式的试件进行弯曲载荷下的极限强度试验,分别得到其载荷位移曲线、节点应力分布以及破坏形式... [目的]船舶结构中的各构件是由节点连接在一起的,连接节点的力学性能对整船的极限强度影响很大。为了解节点的受力特性,[方法]通过对不同节点型式的试件进行弯曲载荷下的极限强度试验,分别得到其载荷位移曲线、节点应力分布以及破坏形式,并分析各试件的极限强度与平均刚度特性。[结果]结果表明:三角形肘板加强节点试件的极限强度大于圆弧形过渡加强节点试件,但其平均刚度比较大的圆弧试件小;在同等载荷条件下,三角形肘板加强节点处的峰值应力大于圆弧形过渡的加强节点试件;不同大小、相同节点形式试件的破坏形式相同,而大小相同、节点形式不同试件的破坏形式则差别很大;大小两组试件间的极限强度与平均刚度的变化规律一样,但变化的程度不一样。[结论]所做的分析及试验结果可以指导优化船舶的节点设计。 展开更多

关键词 船舶节点 极限强度 弯曲载荷 试验研究

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船舶电气设备高效冷却方案设计 被引量：6

8

作者 谢坤 雷毅 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第12期110-115,共6页

针对船舶电气设备体积大、功耗高、散热差、噪音高等问题,将气液交换器、液冷板、热管等应用到船舶电气设备高效冷却系统中。对该系统的工作流程进行分析,建立电气设备本体、高效冷却系统和监控与保护装置之间的关系,提出船舶电气设备... 针对船舶电气设备体积大、功耗高、散热差、噪音高等问题,将气液交换器、液冷板、热管等应用到船舶电气设备高效冷却系统中。对该系统的工作流程进行分析,建立电气设备本体、高效冷却系统和监控与保护装置之间的关系,提出船舶电气设备高效冷却方案。在联调试验和船舶电气设备上对该高效冷却方案进行实际应用,结果表明:该系统可提高船舶电气设备的功率密度、稳定性、冷却效率及噪音水平。 展开更多

关键词 船舶电气设备 高效冷却方案 气液交换器 液冷板

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破损舰船运动与波浪载荷预报方法 被引量：1

9

作者 王晓强 李陈峰 任慧龙 《中国舰船研究》 2012年第4期30-35,共6页

为了研究舰船舱室破损对船体运动与波浪载荷的影响,采用三维频域势流理论,计算了发生第二类舱室破损后舰船在斜浪规则波上的运动与垂向弯矩。以一典型破损情况为例,计算了船舶破损后的浮态及稳性,并与破损前进行了比较,结果显示,横摇运... 为了研究舰船舱室破损对船体运动与波浪载荷的影响,采用三维频域势流理论,计算了发生第二类舱室破损后舰船在斜浪规则波上的运动与垂向弯矩。以一典型破损情况为例,计算了船舶破损后的浮态及稳性,并与破损前进行了比较,结果显示,横摇运动及垂向弯矩明显增加,而其它5个自由度运动则有所减小。基于船舶静力学原理,分析了舰船破损对浮态及稳性的影响。最后,使用格林函数法研究了舱室进水导致的液舱晃荡,结果表明,液舱晃荡附加质量在某些频率附近有明显的共振效应,必须通过阻尼系数考虑流体粘性的影响,避免产生非物理结果。 展开更多

关键词 破损舰船 运动与波浪载荷预报 液舱晃荡 浮态 稳性

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空间不均匀流场诱发螺旋桨振动的实验研究 被引量：2

10

作者 李经 侯磊 黄修长 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2017年第6期92-100,共9页

[目的]为获得空间不均匀流场诱发的螺旋桨振动随其固有频率的变化关系,进行实验研究。[方法]实验获得两种几何外形相同而材料不同的七叶大侧斜螺旋桨在不同工况下的动应变。实验中的空间非均匀流场由螺旋桨上游400 mm处布置的4阶或6阶... [目的]为获得空间不均匀流场诱发的螺旋桨振动随其固有频率的变化关系,进行实验研究。[方法]实验获得两种几何外形相同而材料不同的七叶大侧斜螺旋桨在不同工况下的动应变。实验中的空间非均匀流场由螺旋桨上游400 mm处布置的4阶或6阶尾流窗产生。在尾流窗下游100 mm处布置激光多普勒测试系统,测得流场的轴向速度分布。利用贴在桨叶不同位置的应变片测试系统测得桨叶振动应变。[结果]获得了桨叶振动随螺旋桨转速与尾流窗变化的规律,在均匀来流条件、4阶和6阶不均匀来流条件下,动应变频谱的最大峰值分别出现在轴频、4倍轴频和6倍轴频处。明确了非均匀流场激励下桨叶固有模态对其振动响应的影响,当6倍轴频激励力的频率与塑料桨的固有频率一致时发生共振,桨叶振动的幅度最大。[结论]本研究表明设计人员设计螺旋桨时,除关注其水动力性能外,应考虑其固有频率的影响。 展开更多

关键词 空间不均匀流场 螺旋桨振动 实验 动应变 固有频率

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锥柱组合结构振动声辐射特性研究

11

作者 赵留平 王博涵 +2 位作者 戴慧玲 李海超 沈喆 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第15期44-47,共4页

针对水下航行器尾部结构振动声辐射控制难题,以锥柱组合结构为研究对象,开展水下航行器尾部结构振动声辐射特性研究。首先,基于声固耦合方法,计及流体负载的影响,建立结构振动声辐射评估模型;在此基础上,开展垂向激励力作用下锥柱组合... 针对水下航行器尾部结构振动声辐射控制难题,以锥柱组合结构为研究对象,开展水下航行器尾部结构振动声辐射特性研究。首先,基于声固耦合方法,计及流体负载的影响,建立结构振动声辐射评估模型;在此基础上,开展垂向激励力作用下锥柱组合结构振动声辐射特性研究,探究舱壁、环肋和纵向加强筋等结构形式对锥柱组合结构振动声辐射的影响规律。研究表明,1~400 Hz频段,在激励位置附近增设舱壁、适当增加环肋数目可改变结构频谱特性,并有效降低幅值响应,而增设纵向加强筋对结构振动声辐射特性影响不大。 展开更多

关键词 水下航行器 锥柱组合结构 结构形式 振动 声辐射

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基于四端参数法的管路支架隔振性能研究 被引量：5

12

作者 刘秀峰 王永胜 +1 位作者 张京伟 吴崇健 《中国舰船研究》 2012年第4期69-75,共7页

管路支架是管道与船体之间振动能量交互传递的通道,从隔振的角度可以把它看成是一种特殊的隔振器。利用四端参数法建立管路支架隔振系统的振动传递力学模型,推导管路支架的力和位移的传递率。在此基础上,分析管路支架的刚度、阻尼、管... 管路支架是管道与船体之间振动能量交互传递的通道,从隔振的角度可以把它看成是一种特殊的隔振器。利用四端参数法建立管路支架隔振系统的振动传递力学模型,推导管路支架的力和位移的传递率。在此基础上,分析管路支架的刚度、阻尼、管道弹性以及基础弹性等因素对力传递率和位移传递率的影响,并通过仿真计算验证了理论求解的相关结论。分析结果表明,管路支架的刚度是影响其隔振性能的主要因素,同时管道和基础的弹性也会产生一定的影响。 展开更多

关键词 管路支架 隔振 四端参数法 船舶

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高速抱轨制动过程中摩擦片温度场研究 被引量：3

13

作者 卞大鹏 吴其俊 《四川兵工学报》 CAS 2015年第6期70-73,共4页

高速重载试验车摩擦片在抱轨制动过程产生的温度场是影响其安全运行的关键因素。基于某高速重载制动试验,采用传热学相关知识和有限元数值模拟技术,确定了制动过程中摩擦片热能和换热系数的计算方法,建立了摩擦片制动过程中的热传导模型... 高速重载试验车摩擦片在抱轨制动过程产生的温度场是影响其安全运行的关键因素。基于某高速重载制动试验,采用传热学相关知识和有限元数值模拟技术,确定了制动过程中摩擦片热能和换热系数的计算方法,建立了摩擦片制动过程中的热传导模型,并利用ANSYS软件建立了摩擦片温度场三维仿真模型。通过仿真得到了制动过程中摩擦片的温度场动态分布规律,并得到了摩擦片数量配置与最大温度之间的关系,对制动试验前摩擦片初步配置具有指导意义。 展开更多

关键词 摩擦片 高速 高能级 抱轨制动 温度场

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潜艇分舱分区域总体电磁兼容性设计 被引量：1

14

作者 熊勇 臧涛 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第10期121-124,共4页

总体电磁兼容性设计是潜艇总体设计的关键环节之一,其设计质量直接决定了潜艇总体设计的优劣。以往潜艇的总体电磁兼容性设计主要依据经验和标准,一方面容易导致潜艇平台总体电磁兼容性的欠设计或者过设计;另一方面无法针对性的指导潜... 总体电磁兼容性设计是潜艇总体设计的关键环节之一,其设计质量直接决定了潜艇总体设计的优劣。以往潜艇的总体电磁兼容性设计主要依据经验和标准,一方面容易导致潜艇平台总体电磁兼容性的欠设计或者过设计;另一方面无法针对性的指导潜艇平台指定区域新系统、设备的研制。相对于其他舰船平台而言,潜艇平台的电磁环境具有独特的区域化分布特点。针对潜艇平台这一特性,提出了潜艇分舱分区域总体电磁兼容性设计体系和流程,以及分舱分区域设计和控制程序,可为今后潜艇开展总体电磁兼容性设计提供参考。 展开更多

关键词 电磁兼容 潜艇 分舱 分区域

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复杂平台下相控阵天线近场快速求解算法研究实现

15

作者 杨斌 平碧波 +1 位作者 宋文武 王春 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第11期120-124,共5页

提出基于高频算法的求解相控阵天线近场的快速求解方案。建立相控阵天线子阵列模型,成功应用有源单元法获取单个阵元在考虑耦合情况下的方向图特性数据。给出镜像源法在多三角面片上的射线寻径的实现方法,并成功获取了射线路径。提出基... 提出基于高频算法的求解相控阵天线近场的快速求解方案。建立相控阵天线子阵列模型,成功应用有源单元法获取单个阵元在考虑耦合情况下的方向图特性数据。给出镜像源法在多三角面片上的射线寻径的实现方法,并成功获取了射线路径。提出基于面片的实时空间区域二分算法的射线寻径加速方法,加速射线寻径过程,提升了程序计算效能,能够快速获取较精确的相控阵天线近场。 展开更多

关键词 相控阵天线 镜像源法 MPI 基于面片的实时空间区域二分算法

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基于DDAM的舰船中间轴承抗冲击性能数值仿真

16

作者 何万国 《船海工程》 北大核心 2017年第A02期296-299,共4页

针对中间轴承抗冲击性能，建立某型舰用中间轴承抗冲击数值仿真模型，基于现代冲击基础理论，采用频域法对其进行抗冲击性能仿真，计算得到不同冲击载荷作用下中间轴承各部件的应力分布，为其抗冲击设计与评估提供参考依据。研究结果表... 针对中间轴承抗冲击性能，建立某型舰用中间轴承抗冲击数值仿真模型，基于现代冲击基础理论，采用频域法对其进行抗冲击性能仿真，计算得到不同冲击载荷作用下中间轴承各部件的应力分布，为其抗冲击设计与评估提供参考依据。研究结果表明，该型舰用中间轴承符合GJBl060．1—199l抗冲击要求。 展开更多

关键词 中间轴承 抗冲击 频域 应力

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往复泵振动和噪声机理分析及减振降噪措施 被引量：9

17

作者 袁东红 华锁宝 +2 位作者 顾则红 潘政广 鲁飞 《中国舰船研究》 2009年第5期75-80,共6页

介绍了往复泵的特点,并通过对其工作原理、运动、流量和受力等的分析,找出了往复泵产生振动和噪声的主要振源,进而有针对性的提出了往复泵的减振降噪措施,对潜艇舱底泵的改进具有借鉴意义。

关键词 潜艇 往复泵 振动 噪声 减振降噪

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水下近场爆炸双层防护结构抗爆能力的数值模拟分析 被引量：4

18

作者 陈崧 杨雄辉 +2 位作者 唐文勇 郭娅 苏怡然 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2015年第1期32-38,共7页

同步考虑水下近场爆炸冲击波载荷与气泡射流载荷的作用,综合分析双层防护结构型式及尺度对其抗爆能力的影响,可为双层防护结构的抗爆设计提供直接技术支持。采用基于欧拉法的气泡动力学程序模拟气泡的近壁脉动过程,基于能量等效原则,将... 同步考虑水下近场爆炸冲击波载荷与气泡射流载荷的作用,综合分析双层防护结构型式及尺度对其抗爆能力的影响,可为双层防护结构的抗爆设计提供直接技术支持。采用基于欧拉法的气泡动力学程序模拟气泡的近壁脉动过程,基于能量等效原则,将射流水柱对结构的冲击简化为等效的射流载荷,通过编制MSC.Dytran软件子程序,在冲击波数值模拟阶段后自动添加等效射流载荷,实现更接近实际情况的双层防护结构遭受水下近场爆炸过程的数值模拟。以内壳单位板厚变形能表征双层防护结构的抗爆能力强弱,通过改变结构型式与尺寸参数,对不同支撑结构板厚、内壳板厚和内外壳间距下结构的抗爆能力进行批量计算,以结构总重和抗爆能力为双重目标,借鉴多目标优化思想,得到双层结构抗爆能力的最优解集。计算结果表明:当内外壳厚度及其间距一定时,存在最佳支撑结构板厚;在同等结构重量情况下,Y型双层结构能提供更强的抗爆能力。 展开更多

关键词 水下近场爆炸 双层防护结构 抗爆能力 冲击波 射流

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基于状态变迁图的舰载机出动能力分析 被引量：5

19

作者 谢君 傅冰 鲍敬源 《中国舰船研究》 2014年第2期1-5,共5页

为了研究"尼米兹"级航空母舰的舰载机出动能力目标与航空保障能力需求之间的复杂关系,首先根据舰载机的航空保障作业流程抽象出6个状态,并采用状态变迁图描述其任务剖面;其次,由舰载机出动指标推演出航空兵力的任务剖面,根据... 为了研究"尼米兹"级航空母舰的舰载机出动能力目标与航空保障能力需求之间的复杂关系,首先根据舰载机的航空保障作业流程抽象出6个状态,并采用状态变迁图描述其任务剖面;其次,由舰载机出动指标推演出航空兵力的任务剖面,根据任务剖面绘制相应的状态变迁图;最后,基于状态变迁图分析甲板作业、调运作业等航空保障能力需求。实例表明,状态变迁图是一种系统分析的有效工具。 展开更多

关键词 舰载机 任务剖面 状态变迁图 出动能力 “尼米兹”级 航空母舰

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PIV技术在某驳船模型强迫横摇水动力测试中的应用 被引量：3

20

作者 王晓强 刘怀西 +1 位作者 马山 郭春雨 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2017年第2期49-56,共8页

[目的]为研究船舶横摇过程中粘流场细节以提高横摇阻尼数值模拟精度,[方法]开展了粒子图像测速(PIV)技术在静水强迫横摇水动力测试中的应用研究。首先,采用自制的强迫横摇装置在水池中开展某驳船在不同摇幅和振荡周期下船舶横摇水动力... [目的]为研究船舶横摇过程中粘流场细节以提高横摇阻尼数值模拟精度,[方法]开展了粒子图像测速(PIV)技术在静水强迫横摇水动力测试中的应用研究。首先,采用自制的强迫横摇装置在水池中开展某驳船在不同摇幅和振荡周期下船舶横摇水动力与舭部流场的同步测试。观测舭部粘流场在船体振荡过程中的变化规律,研究横摇阻尼系数随摇幅和周期的变化规律。然后,将模型试验测试结果与计算流体动力学(CFD)软件模拟结果进行对比。[结果]结果表明,CFD预报船舶横摇整体阻尼系数精度较好,但预报的局部流场细节与模型试验测试结果间存在一定的差异,[结论]需在模型试验技术和CFD预报技术上开展进一步研究。 展开更多

关键词 粒子图像测速 CFD 横摇运动 横摇阻尼系数 流场测量

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