剪切流作用下隔水管涡激振动响应机理 被引量：15

1

作者 毛良杰 刘清友 +3 位作者 周守为 姜伟 刘正礼 彭涛 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期101-106,共6页

开展剪切流作用下隔水管涡激振动实验,分析剪切流作用下隔水管涡激振动特征参数及振动响应机理。实验中基于光纤光栅传感器测试技术采集剪切流作用下隔水管在流向和横向的涡激振动响应,实验数据处理时消除了实测信号中隔水管轴向预张力... 开展剪切流作用下隔水管涡激振动实验,分析剪切流作用下隔水管涡激振动特征参数及振动响应机理。实验中基于光纤光栅传感器测试技术采集剪切流作用下隔水管在流向和横向的涡激振动响应,实验数据处理时消除了实测信号中隔水管轴向预张力的影响并采用模态分析法求取隔水管位移响应。实验数据分析表明,剪切流作用下:隔水管不同位置处同一方向涡激振动响应频率一致;涡激振动锁定现象发生在涡泄频率对应的最大阶次固有频率附近且涡激振动受该阶次固有频率主导;受模态竞争的影响,剪切流涡激振动呈现多频响应形式;隔水管在流向的主导频率是横向主导频率的2倍;受相位角影响,实验中隔水管单个振动周期的运动轨迹呈扁斜"8"字形,多个轨迹重叠后呈"新月"形。 展开更多

关键词 隔水管 剪切流 涡激振动 模态分析法 深水钻井

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全附体ONRT船模在波浪中自航的数值模拟（英文） 被引量：14

2

作者 王建华 万德成 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第12期1345-1358,共14页

采用基于重叠网格技术的CFD方法数值研究了全附体ONRT船模在迎浪工况中自航的水动力特性.文中数值计算采用自主开发的面向船舶与海洋工程的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU.自航计算中船体运动及螺旋桨转动等通过重叠网格技术完成,波浪环境则... 采用基于重叠网格技术的CFD方法数值研究了全附体ONRT船模在迎浪工况中自航的水动力特性.文中数值计算采用自主开发的面向船舶与海洋工程的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU.自航计算中船体运动及螺旋桨转动等通过重叠网格技术完成,波浪环境则采用求解器中的三维数值造波和消波模块实现.计算中自航船模的螺旋桨转速通过静水自航数值计算得出,波浪工况计算采用东京2015 CFD会议中标准算例进行设置.数值计算结果,如船体运动、实时航速变化等,与试验数据进行了对比分析.此外,给出了数值预报的推力和扭矩系数,并且通过详细的流场信息来分析和解释了船模在波浪中自航过程中的水动力变化情况.数值预报结果同试验值吻合较好,说明采用当前结合重叠网格技术和CFD的数值方法可以很好地预报波浪中自航问题. 展开更多

关键词 波浪中自航 重叠网格 船舶水动力学 naoe—FOAM-SJTU求解器

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立柱式钻井平台内孤立波载荷尺度效应研究 被引量：3

3

作者 王旭 张新暑 尤云祥 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期30-36,共7页

在海洋内孤立波作用下,立柱式钻井平台会产生大幅度的运动响应,影响钻井平台的作业效率与安全,其中平台内孤立波载荷的准确预测是关键。为此,以3类内孤立波理论(KdV、eKdV和MCC)的适用性条件为依据,通过构建两层流体中内孤立波对立柱式... 在海洋内孤立波作用下,立柱式钻井平台会产生大幅度的运动响应,影响钻井平台的作业效率与安全,其中平台内孤立波载荷的准确预测是关键。为此,以3类内孤立波理论(KdV、eKdV和MCC)的适用性条件为依据,通过构建两层流体中内孤立波对立柱式钻井平台强非线性作用的数值模拟方法,结合模型试验分析了立柱式钻井平台内孤立波载荷的尺度效应。结果表明,在大尺度条件下采用Morison公式和傅汝德-克雷洛夫公式分别计算内孤立波的水平力和垂向力仍然是可行的。此外,内孤立波载荷模型试验中,立柱式钻井平台内孤立波水平力及垂向力的尺度效应因流体黏性影响的不同而产生差异,受黏性影响较大的水平力尺度效应显著,而受黏性影响较弱的垂向力的尺度效应较弱,可以忽略。 展开更多

关键词 钻井平台 内孤立波 载荷 尺度效应 数值模拟

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基于MPS-FEM耦合方法对比研究刚性与弹性挡板对液舱晃荡的抑制作用（英文） 被引量：11

4

作者 张友林 陈翔 万德成 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第12期1359-1377,共19页

由流体冲击载荷引起的流固耦合问题广泛存在于船舶与海洋工程领域.例如:在特定激励频率下载液货舱内流体的非线性运动引起对舱壁的砰击作用,进而可能影响液舱围护系统的安全性.由于此类流固耦合问题通常涉及多学科知识,且流体自由面的... 由流体冲击载荷引起的流固耦合问题广泛存在于船舶与海洋工程领域.例如:在特定激励频率下载液货舱内流体的非线性运动引起对舱壁的砰击作用,进而可能影响液舱围护系统的安全性.由于此类流固耦合问题通常涉及多学科知识,且流体自由面的变化具有强非线性特征,对研究人员带来较大挑战.考虑到Lagrange类方法在处理结构和流体自由面大变形问题上的优势,基于MPS-FEM耦合方法开发了流固耦合求解器.其中,采用MPS方法来数值模拟流体场瞬态变化,FEM方法来分析结构场的变形问题.此外,该求解器采用了弱耦合的方式来实现流体场和结构场之间的数据传递.为了验证该方法在处理流固耦合问题上的可靠性,首先数值研究了溃坝泄洪流与弹性挡板之间的流固耦合标准算例,数值结果与实验标准结果能够较好地吻合.此后,采用该求解器数值研究了带刚性挡板和弹性挡板的液舱晃荡问题,对比分析了多种激励频率下两种挡板对液舱内流体运动及舱壁上冲击压力的抑制效果. 展开更多

关键词 粒子法 半隐式移动粒子法（MPS） 有限单元法（FEM） 流固耦合（FSI） 液舱晃荡 溃坝流 MLParticle-SJTU求解器

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二阶波浪力下6MW单柱浮式风力机动态响应分析 被引量：4

5

作者 周涛 何炎平 +2 位作者 孟龙 赵永生 刘亚东 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期145-152,共8页

为了实现在中等深度海域浮式风力发电机的规模应用,解决能源短缺问题,针对设计出的新型6MW海上单柱浮式风力机的生存能力进行探讨,利用Sesam软件获取二阶波浪力计算时所需的wamit文件,利用气-液-固-弹性数值软件FAST对该浮式风力发电机... 为了实现在中等深度海域浮式风力发电机的规模应用,解决能源短缺问题,针对设计出的新型6MW海上单柱浮式风力机的生存能力进行探讨,利用Sesam软件获取二阶波浪力计算时所需的wamit文件,利用气-液-固-弹性数值软件FAST对该浮式风力发电机进行时域耦合运动响应仿真模拟.分别就不同浪向下平台各自由度的运动响应、二阶平均波浪力和二阶慢漂波浪力对平台各自由度运动响应的影!响、二阶平均波浪力和二阶慢漂波浪力对锚链张力和机舱的影响进行了研究.结果表明:首摇运动随浪向角增大而增大,而波浪入射角对其他各自由度运动影响较小;二阶慢漂力对垂荡运动影响显著,且易激发较大的纵摇运动响应,并诱发较大的锚链张力;采用delta-line的系泊系统能够避免产生过大的首摇响应,且系泊系统的最大张力远在破断张力以下,整个风力机系统在恶劣海况下具有良好的生存能力. 展开更多

关键词 海上浮式风力机 波浪慢漂力 平台运动响应 锚链力 机舱加速度

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FPSO船与低充水率下LNG液舱晃荡耦合运动的数值模拟（英文） 被引量：9

6

作者 庄园 万德成 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第12期1378-1393,共16页

应用数值模拟方法对FPSO船舶运动与LNG液舱晃荡耦合问题进行了研究．这种全耦合问题的研究基于开源平台OpenFOAM开发的船舶与海洋工程水动力CFD求解器——naoe-FOAM-SJ-Tu进行计算．液舱内部流场与外部流场同时求解．采用带有两个LNG液... 应用数值模拟方法对FPSO船舶运动与LNG液舱晃荡耦合问题进行了研究．这种全耦合问题的研究基于开源平台OpenFOAM开发的船舶与海洋工程水动力CFD求解器——naoe-FOAM-SJ-Tu进行计算．液舱内部流场与外部流场同时求解．采用带有两个LNG液舱的FPSO船作为对象进行数值模拟，船舶放开3个自由度运动，并在90。浪向的规则波中进行模拟．液舱充水率为20％～20％，低于船外自由水面高度．这种低充水率的液舱会大大减少船舶的横摇运动，并且舱内的流体情况较为复杂．考虑了4种不同的入射波频率下船舶的运动，与实验结果进行了对比．数值模拟结果与实验结果对比吻合良好，验证了数值求解方法的可靠性．还对大波高情况下带有低充水率LNG液舱的船舶运动进行了数值模拟分析．在船舶运动与液舱晃荡全耦合情况下．观察到了液舱内流体的剧烈晃荡和舱壁的脉冲压力． 展开更多

关键词 LNG液舱晃荡 耦合运动 低充水率 naoe-FOAM-STJU求解器

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考虑铰摩擦的太阳翼展开动力学研究 被引量：3

7

作者 段柳成 李海泉 +1 位作者 刘晓峰 蔡国平 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第12期1308-1319,共12页

研究了空间漂浮航天器太阳翼的展开动力学与控制问题.采用单项递推组集方法建立了太阳翼展开与锁定过程的动力学模型,利用虚功率原理推导了铰摩擦对系统动力学方程的贡献,通过补充含摩擦铰物体的系统动平衡方程构建了系统封闭的动力学方... 研究了空间漂浮航天器太阳翼的展开动力学与控制问题.采用单项递推组集方法建立了太阳翼展开与锁定过程的动力学模型,利用虚功率原理推导了铰摩擦对系统动力学方程的贡献,通过补充含摩擦铰物体的系统动平衡方程构建了系统封闭的动力学方程.通过与ADAMS软件仿真结果的对比,验证了所建模型的正确性.研究结果显示,所建模型能够有效地对太阳翼的展开过程进行描述,铰摩擦会对系统的动力学行为产生影响,PD控制方法能够较好地抑制太阳翼展开所引起的航天器的姿态漂移. 展开更多

关键词 太阳翼 展开动力学 单项递推组集 摩擦 PD控制

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不同浪向下LNGC旁靠FLNG作业时水动力干扰分析 被引量：2

8

作者 周珂 胡志强 赵东亚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期114-123,共10页

液化天然气运输船(LNGC)旁靠浮式液化天然气生产系统(FLNG)卸载作业时,两船体之间会产生明显的相互水动力干扰。由于单点系泊的风标效应,目前大多数研究针对迎浪条件下水动力分析.在实际环境中,斜浪对两船运动的影响不可忽视.为此,利用... 液化天然气运输船(LNGC)旁靠浮式液化天然气生产系统(FLNG)卸载作业时,两船体之间会产生明显的相互水动力干扰。由于单点系泊的风标效应,目前大多数研究针对迎浪条件下水动力分析.在实际环境中,斜浪对两船运动的影响不可忽视.为此,利用理论分析和模型试验相结合,基于三维势流理论和在两船间自由液面添加人工阻尼的方法,对迎浪和斜浪条件下间隙水体的共振现象和两船的一阶水动力性能进行研究.并采用中场法计算两船的二阶水动力参数,揭示浪向对FLNG和LNGC平均漂移力的影响.结果表明:浪向的变化在一定角度范围内不影响自由面阻尼的取值,但是对间隙水体的共振模态和幅值有影响.浪向的改变影响两船间的遮蔽效应,使得FLNG对LNGC在斜浪下的运动响应产生显著的抑制作用.同时,不同浪向下两船平均漂移力的主要成分也发生变化. 展开更多

关键词 FLNG 旁靠 遮蔽效应 阻尼盖法 模型试验

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LNG船绝缘层对晃荡载荷缓冲效应研究 被引量：1

9

作者 王嫣然 刘俊 +1 位作者 庄志鹏 唐文勇 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期419-423,共5页

文章采用动力学响应对比方法研究LNG船绝缘层对晃荡载荷的缓冲效应。首先引入缓冲系数概念,然后建立No96型LNG船液货舱有绝缘层模型和无绝缘层模型,通过晃荡软件计算晃荡载荷,对比两种模型在相同晃荡载荷下的动力学响应,得出缓冲系数,... 文章采用动力学响应对比方法研究LNG船绝缘层对晃荡载荷的缓冲效应。首先引入缓冲系数概念,然后建立No96型LNG船液货舱有绝缘层模型和无绝缘层模型,通过晃荡软件计算晃荡载荷,对比两种模型在相同晃荡载荷下的动力学响应,得出缓冲系数,并通过讨论晃荡载荷参数确定No96型LNG船舷侧处绝缘层缓冲系数的范围。 展开更多

关键词 LNG船绝缘层 晃荡载荷 缓冲系数 动力学响应

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湖北大冶铜绿山铜铁矿尾矿库溃坝动力特性分析 被引量：9

10

作者 郑昭炀 罗磊 +2 位作者 刘宁 何家能 邢爱国 《金属矿山》 CAS 北大核心 2017年第12期136-141,共6页

2017年3月12日凌晨2时20分,湖北大冶铜绿山铜铁矿尾矿库西北角发生了局部溃坝事故,下泄尾砂泥浆约50万m3。在大冶尾矿库溃坝现场考察和相关数据资料查阅的基础上,分析了该尾矿库的结构特征、地质环境特征与溃坝尾砂运动特征。利用无人... 2017年3月12日凌晨2时20分,湖北大冶铜绿山铜铁矿尾矿库西北角发生了局部溃坝事故,下泄尾砂泥浆约50万m3。在大冶尾矿库溃坝现场考察和相关数据资料查阅的基础上,分析了该尾矿库的结构特征、地质环境特征与溃坝尾砂运动特征。利用无人机航拍技术获取了大冶尾矿库溃坝后的地貌高程数据并建立尾矿库溃坝后的DSM模型,运用DAN3D软件建立了尾矿库溃坝的动力计算模型。通过对比Frictional模型、Bingham模型及Voellmy模型的模拟结果,认为Voellmy模型可以较好地模拟溃坝全过程。模拟结果表明:大冶尾矿库溃坝过程中尾矿泥石流运动持续时间为130 s,最大堆积深度为5 m,最大运动速度为20 m/s。 展开更多

关键词 尾矿库 溃坝 流变模型 DAN3D

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面向电动汽车租赁顾客感知价值对顾客忠诚的影响研究 被引量：1

11

作者 郭鹏 苗瑞 +1 位作者 胡昊 江志斌 《工业工程》 北大核心 2022年第2期95-104,共10页

为更好地促进电动汽车租赁产业发展,企业必须长期保证顾客忠诚。现有研究未能得到顾客感知价值和顾客忠诚之间的增值路径和影响因素,难以实现租赁服务系统优化。因此,面向顾客感知价值、顾客信任、计划行为和顾客忠诚等关键要素建立电... 为更好地促进电动汽车租赁产业发展,企业必须长期保证顾客忠诚。现有研究未能得到顾客感知价值和顾客忠诚之间的增值路径和影响因素,难以实现租赁服务系统优化。因此,面向顾客感知价值、顾客信任、计划行为和顾客忠诚等关键要素建立电动汽车租赁服务多维度测量模型以及路径假设模型。随后,利用因子分析法验证问卷数据具有良好的信度和效度。最后,采用结构方程模型路径分析处理数据并得出驱动顾客忠诚的影响因素和增值路径。结果显示顾客感知价值正向提高顾客信任,积极驱动计划行为,最终促进顾客忠诚。该研究有助于提高电动汽车租赁服务顾客忠诚度,促进城市治理,为企业提供决策支持和服务优化方向。 展开更多

关键词 电动汽车租赁服务 顾客感知价值 顾客忠诚 增值路径 因子分析 结构方程模型 城市治理

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用DES分离涡方法数值模拟串列双圆柱绕流问题（英文） 被引量：20

12

作者 赵伟文 万德成 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第12期1272-1281,共10页

主要开发了SST-DES和SST-DDES两种分离涡方法,并集成到基于开源代码平台Open-FOAM开发的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU中.选用高Reynolds(雷诺)数下串列双圆柱绕流问题作为标准算例来验证所开发的分离涡方法.该标准算例此前在美国国家航空航... 主要开发了SST-DES和SST-DDES两种分离涡方法,并集成到基于开源代码平台Open-FOAM开发的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU中.选用高Reynolds(雷诺)数下串列双圆柱绕流问题作为标准算例来验证所开发的分离涡方法.该标准算例此前在美国国家航空航天局兰利研究中心的两个不同风洞做过物理试验.该研究将数值模拟得到的时均流场信息和一些其他物理量同物理试验结果比较,同时讨论分析了三维瞬态流场结构.结果表明该文开发的SST-DES和SST-DDES分离涡方法能够解决高Reynolds数下有大量流动分离的复杂流动问题. 展开更多

关键词 SST-DES SST-DDES 流动分离 串列双圆柱

全文增补中

海底管道局部冲刷的二维数值模拟研究

13

作者 徐风 吕豪杰 +1 位作者 郭俊杰 周香莲 《低温建筑技术》 2017年第4期93-96,共4页

建立了一个定常流下二维管道冲刷的数值模型。流场模型通过求解时均N-S方程,结合RNG湍流模型进行封闭。床面剪切力采用壁面函数方法。泥沙运输模型分别考虑了推移质和悬移质两种运输方式。数值模型工况采用了Mao(1986)室内实验。结果表... 建立了一个定常流下二维管道冲刷的数值模型。流场模型通过求解时均N-S方程,结合RNG湍流模型进行封闭。床面剪切力采用壁面函数方法。泥沙运输模型分别考虑了推移质和悬移质两种运输方式。数值模型工况采用了Mao(1986)室内实验。结果表明,本文建立的模型能准确地模拟冲刷深度以及轮廓变化。 展开更多

关键词 数值模拟 海底管道 恒定流场 局部冲刷 泥沙运移

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