船舶力學(xué)最新期刊目錄

碎冰區(qū)航行船舶破艙進(jìn)水過(guò)程研究————作者：李紅霞;陳曄;陳靈棋;黃一;

摘要：世界上首個(gè)浮動(dòng)核電站“羅蒙諾索夫院士”號(hào)的建成，為高緯度地區(qū)能源供應(yīng)提供了一種切實(shí)可行的解決方案。高緯度地區(qū)海面可能出現(xiàn)浮冰，浮動(dòng)核電站若與浮冰發(fā)生碰撞，可能導(dǎo)致破艙進(jìn)水，威脅作業(yè)安全。本文基于歐拉多相流模型并結(jié)合離散元理論，提出一種碎冰區(qū)船舶破艙進(jìn)水?dāng)?shù)值仿真方法。采用該方法對(duì)破艙進(jìn)水過(guò)程及碎冰區(qū)航行阻力進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)比數(shù)值模擬與模型試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性。以自主設(shè)計(jì)的某船型核電平臺(tái)為例...

規(guī)則波中船舶斜航運(yùn)動(dòng)水動(dòng)力預(yù)報(bào)研究————作者：韓陽(yáng);師超;顧民;邱耿耀;李壯壯;

摘要：目前基于船舶操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型開展波浪中船舶操縱運(yùn)動(dòng)預(yù)報(bào)研究，操縱運(yùn)動(dòng)水動(dòng)力系數(shù)多采用靜水中試驗(yàn)或數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果，未反映波浪對(duì)操縱運(yùn)動(dòng)水動(dòng)力的影響，因此建立波浪中船舶操縱運(yùn)動(dòng)水動(dòng)力預(yù)報(bào)方法是準(zhǔn)確預(yù)報(bào)波浪中船舶操縱運(yùn)動(dòng)的重要基礎(chǔ)。本文采用基于重疊網(wǎng)格方法對(duì)船舶在波浪中多自由度運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)值建模，給出波浪中水動(dòng)力建模、自由表面處理、波浪模擬等方法，建立波浪中船舶操縱運(yùn)動(dòng)水動(dòng)力數(shù)值模擬方法；開展S175標(biāo)模規(guī)...

基于少數(shù)類合成的過(guò)采樣算法和貝葉斯優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)可靠性分析方法————作者：葛福林;吳宗輝;何建;

摘要：為提高滑油冷卻器抗沖擊可靠性的計(jì)算精度和分析效率，本文提出一種基于少數(shù)類合成的過(guò)采樣（SMOTE）算法和貝葉斯優(yōu)化（BO）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)可靠性分析方法。該方法首先采用均勻設(shè)計(jì)（UD）方法和少數(shù)類合成的過(guò)采樣算法提高樣本點(diǎn)的利用效率，其次使用貝葉斯優(yōu)化算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)超參數(shù)、初始權(quán)值和初始偏置，以提高模型的擬合精度和泛化能力，最后利用優(yōu)化后的代理模型結(jié)合Monte Carlo法計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠度。研...

基于CFD-FEM雙向流固耦合的大外飄型船舶砰擊顫振響應(yīng)不確定度研究————作者：田光鈺;王一雯;張涵韜;吳衛(wèi)國(guó);

摘要：船舶非線性波浪載荷及結(jié)構(gòu)高頻顫振響應(yīng)的準(zhǔn)確評(píng)估與分析，是明確船舶結(jié)構(gòu)安全性的前提，然而其數(shù)值仿真計(jì)算的可靠性及其不確定度分析則較少得到關(guān)注。本文開展分段龍骨梁水彈性模型CFD-FEM雙向流固耦合仿真以及試驗(yàn)研究，對(duì)船模在波浪下的高頻響應(yīng)進(jìn)行仿真分析，并對(duì)仿真結(jié)果開展不確定度分析，評(píng)估仿真模型的可靠性。數(shù)值不確定度的計(jì)算結(jié)果，能夠提供不同影響因素下結(jié)果是否收斂的判別依據(jù)和不確定度水平，并明確船艏的砰...

基于IFEM的典型加筋板結(jié)構(gòu)應(yīng)變重構(gòu)方法研究————作者：許夢(mèng)桐;蔣鎮(zhèn)濤;汪雪良;朱全華;陳國(guó)材;甘進(jìn);

摘要：加筋板是船體結(jié)構(gòu)的基本組成單元，此類結(jié)構(gòu)在服役過(guò)程中的安全可靠性需重點(diǎn)關(guān)注。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)準(zhǔn)確獲取加筋板結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變等物理參量，可為船體結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)估與預(yù)報(bào)提供數(shù)據(jù)支撐。本文通過(guò)基于最小二乘變分原理的逆向有限元方法（IFEM）對(duì)船體加筋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)變場(chǎng)重構(gòu)，首先開展軸壓加筋板數(shù)值仿真研究工作，將仿真結(jié)果輸入到逆向有限元算法中進(jìn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)變場(chǎng)重構(gòu)，其次通過(guò)設(shè)計(jì)不同的測(cè)點(diǎn)布置方案，分析重構(gòu)結(jié)果與...

新型橢圓弧板式透空堤消浪特性的數(shù)值模擬研究————作者：曹裕德;武雅潔;王楠;周家寧;梅燦;

摘要：本文基于開源程序OpenFOAM，構(gòu)建了波浪與新型橢圓弧板式透空堤相互作用的數(shù)值模型，并利用理論解和物理模型試驗(yàn)驗(yàn)證了其準(zhǔn)確性。在前人研究的基礎(chǔ)上，提出了平橢圓弧板式與雙橢圓弧板式兩種新型透空式防波堤結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同波高、周期和潛深共設(shè)計(jì)90種工況，分析了雙平板式、平橢圓弧板式和雙橢圓弧板式三種透空式結(jié)構(gòu)的消浪性能。從透射系數(shù)、反射系數(shù)和能耗系數(shù)三方面綜合考慮，發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)工況下，平橢圓弧板式透空堤...

畸形波波長(zhǎng)計(jì)算方法研究————作者：崔成;潘文博;

摘要：在畸形波相關(guān)研究中，多采用線性波或者高階Stokes波的色散關(guān)系估算畸形波波長(zhǎng)，然而畸形波是一種波形持續(xù)時(shí)間較短的強(qiáng)非線性波浪。與規(guī)則波相比，畸形波的能量組成更為復(fù)雜，除了受高階諧波影響，在其形成過(guò)程中，還會(huì)發(fā)生非線性的波–波相互作用。為了檢查采用規(guī)則波色散關(guān)系估算畸形波波長(zhǎng)的精度，本研究采用組成波聚焦的方法在試驗(yàn)水槽中模擬畸形波，根據(jù)浪高儀陣列采集的波面時(shí)間過(guò)程統(tǒng)計(jì)畸形波波長(zhǎng)，并與相同波高和周期...

水下振動(dòng)臺(tái)豎向運(yùn)動(dòng)下的興波數(shù)值模擬————作者：燕翔;李欞繁;吳曉生;白志剛;臧志鵬;楊涵;

摘要：水下振動(dòng)臺(tái)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)引起興波效應(yīng)。本文建立并驗(yàn)證具有造波、消波功能并包含水下振動(dòng)臺(tái)的數(shù)值水槽，基于數(shù)值水槽探索水下振動(dòng)臺(tái)豎向簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的興波過(guò)程，分析水體速度、動(dòng)水壓強(qiáng)及擾動(dòng)波各要素的影響，旨在為地震–波流聯(lián)合試驗(yàn)及水池?cái)_動(dòng)波消除提供參考。結(jié)果表明：振動(dòng)臺(tái)中心上方的豎向速度隨振動(dòng)臺(tái)振幅、臺(tái)長(zhǎng)增大而增大，隨振動(dòng)臺(tái)周期增大而減小；振動(dòng)臺(tái)中心上方的動(dòng)水壓強(qiáng)沿水深呈先減小、再增大的分布規(guī)律，其幅值...

振蕩流作用下圓柱體周圍時(shí)均流場(chǎng)數(shù)值模擬研究————作者：楊延鋒;劉朝林;楊洋;辛鳳;

摘要：為研究圓柱體在周期性振蕩流作用下的時(shí)均流場(chǎng)特征，通過(guò)數(shù)值求解N–S方程組得到圓柱體周圍的時(shí)變流場(chǎng)，進(jìn)而對(duì)速度場(chǎng)進(jìn)行時(shí)間平均獲得時(shí)均流場(chǎng)。對(duì)雷諾數(shù)Re<200，給定Stokes數(shù)β=20下不同K_C數(shù)的時(shí)均流場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比分析。研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)K_C<7 （Re<140）時(shí)，振蕩流渦量源始終附著在圓柱體壁面，并沿振蕩流作用方向逐漸拉伸，對(duì)應(yīng)的時(shí)均流場(chǎng)...

考慮溫度和應(yīng)力影響的有機(jī)玻璃加速蠕變?cè)囼?yàn)方法————作者：陳薇;萬(wàn)正權(quán);屈平;張愛(ài)鋒;侯春明;張浩;

摘要：本文提出一種基于有機(jī)玻璃溫度–應(yīng)力敏感性的耐壓結(jié)構(gòu)加速蠕變?cè)囼?yàn)方法。引入溫度的影響函數(shù)，提出修正的陳化理論蠕變本構(gòu)方程；開展不同溫度及應(yīng)力水平下的單軸壓縮蠕變?cè)囼?yàn)，采用分步擬合法得到有機(jī)玻璃的蠕變本構(gòu)關(guān)系；通過(guò)有限元蠕變分析得到不同溫度、壓力下觀察窗蠕變行為的換算關(guān)系，提出升溫升壓條件下的觀察窗模型加速蠕變?cè)囼?yàn)方法，并完成試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析。研究表明：有機(jī)玻璃單軸壓縮蠕變行為對(duì)于應(yīng)力的敏...

垂蕩運(yùn)動(dòng)下船用旋轉(zhuǎn)機(jī)械耦合浮筏–氣囊–限位器系統(tǒng)的碰撞特性研究————作者：李振華;李明;

摘要：為了研究垂蕩作用下船用旋轉(zhuǎn)機(jī)械耦合浮筏–氣囊–限位器系統(tǒng)的碰撞特性，針對(duì)船舶垂蕩作用及限位器間隙對(duì)船用旋轉(zhuǎn)機(jī)械耦合浮筏–氣囊系統(tǒng)的影響，建立垂蕩運(yùn)動(dòng)下具有限位器的非對(duì)稱系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行無(wú)量綱化處理。利用相圖、頻譜響應(yīng)和能量軌跡圖等非線性動(dòng)力學(xué)分析方法，研究轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、垂蕩幅值和限位器間隙對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)：在垂蕩作用下的船用旋轉(zhuǎn)機(jī)械耦合浮筏–氣囊–限位器系統(tǒng)中，隨著垂...

新型海洋立管抑振–俘能渦輪裝置試驗(yàn)研究————作者：蘇泰寧;劉震;李朋;韓新宇;

摘要：海洋立管是連接海上油氣平臺(tái)與海底井口的關(guān)鍵設(shè)施，而渦激振動(dòng)是引發(fā)立管疲勞損傷的主要原因。本試驗(yàn)研究設(shè)計(jì)一種立管抑振–俘能渦輪裝置，用于抑制立管渦激振動(dòng)并實(shí)現(xiàn)能量俘獲。以渦輪裝置的葉片長(zhǎng)度為變量開展試驗(yàn)，一方面驗(yàn)證渦輪裝置的抑振性能和俘能性能，另一方面研究葉片長(zhǎng)度對(duì)于渦輪裝置抑振–俘能性能的影響。結(jié)果表明：渦輪裝置的整體抑振效率可達(dá)50%以上，最佳抑振效率為96.08%，抑振效果理想；裝置的抑振性能...

基于全息分離與匹配搜索的圓柱腔內(nèi)陣列一致性校準(zhǔn)————作者：肖妍;趙明月;何元安;商德江;王楊;平自紅;

摘要：聲納陣成陣過(guò)程中，陣元之間難免存在位置偏差，且在密排情況下陣元間的聲場(chǎng)耦合較強(qiáng)，將引起陣元間的幅相不一致，需要在成陣后進(jìn)行陣列在線校準(zhǔn)。室內(nèi)消聲水池只能在一定頻段內(nèi)模擬自由場(chǎng)，難以滿足低頻水聲測(cè)量所需要的自由場(chǎng)條件。因此，本文圍繞常用的圓柱陣列低頻校準(zhǔn)問(wèn)題展開研究，提出有限空間中全息聲場(chǎng)重構(gòu)與匹配搜索補(bǔ)償相結(jié)合的陣列幅相一致性校準(zhǔn)方法。該方法結(jié)合有限空間中近場(chǎng)聲全息聲場(chǎng)分離技術(shù)，首先進(jìn)行有限空間中...

抑制水下航行體初生空化的粗糙帶參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)————作者：邢浩杰;胡常莉;王志英;程誠(chéng);

摘要：抑制水下航行體初生空化對(duì)減小空化帶來(lái)的不利影響具有重要意義。本文針對(duì)通過(guò)改變物面粗糙性來(lái)抑制初生空化的方法，開展基于代理模型方法的粗糙帶參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。首先，采用數(shù)值計(jì)算的方法分析粗糙帶參數(shù)對(duì)水下航行體頭部空化初生特性的影響機(jī)制，并給出粗糙帶各參數(shù)的初始設(shè)計(jì)范圍，然后，采用代理模型方法進(jìn)行參數(shù)選優(yōu)分析。結(jié)果表明：航行體頭部表面設(shè)置粗糙帶可改變其表面壓力分布規(guī)律，粗糙帶前后邊界會(huì)引起壓力的小幅波動(dòng)...

淺海波導(dǎo)中基于平面波展開鏡像法的等效源方法————作者：陳弈書;石博旋;張超;商德江;

摘要：針對(duì)淺海波導(dǎo)中彈性結(jié)構(gòu)輻射的預(yù)報(bào)問(wèn)題，提出一種基于平面波展開鏡像法的等效源方法，該方法以等效源法為主體框架，在求解虛擬源強(qiáng)度以及遠(yuǎn)場(chǎng)聲場(chǎng)計(jì)算時(shí)采用平面波展開鏡像法表示聲場(chǎng)Green函數(shù)。對(duì)于海底反射系數(shù)是入射角函數(shù)的情況，文中Green函數(shù)在鏡像法的基礎(chǔ)上將點(diǎn)聲源輻射球面波做各向平面波分解，實(shí)現(xiàn)球形波陣面在非理想平面邊界上聲反射的準(zhǔn)確計(jì)算。通過(guò)不同方法表示的Green函數(shù)之間的對(duì)比，驗(yàn)證本文Gre...

帶纜遙控水下機(jī)器人在海流環(huán)境下的水動(dòng)力性能與運(yùn)動(dòng)控制研究————作者：竇義哲;吳家鳴;董志強(qiáng);楊顯原;韓翔希;

摘要：采用重疊網(wǎng)格與滑移網(wǎng)格相結(jié)合的方法，研究在有來(lái)流情況下水下機(jī)器人的水動(dòng)力性能和運(yùn)動(dòng)控制，通過(guò)運(yùn)用PID控制方法對(duì)臍帶纜和導(dǎo)管螺旋槳進(jìn)行聯(lián)合操縱，能夠?qū)崿F(xiàn)來(lái)流情況下的垂向升沉運(yùn)動(dòng)以及來(lái)流變化情況下水下機(jī)器人的深度保持，通過(guò)PID方法對(duì)尾部螺旋槳進(jìn)行控制能夠較好地調(diào)整水下機(jī)器人的縱傾角，實(shí)現(xiàn)定深情況下機(jī)器人姿態(tài)接近平衡，也能在升沉運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜工況下使水下機(jī)器人全程保持給定的縱傾角度

基于有限時(shí)間指令濾波反步法的船舶動(dòng)力定位自適應(yīng)控制————作者：陳興華;韓旭;劉彩云;夏國(guó)清;李娟;

摘要：本文研究船舶動(dòng)力定位（DP）系統(tǒng)中存在的推進(jìn)器動(dòng)態(tài)特性、模型參數(shù)不確定、推進(jìn)器輸入飽和及外部擾動(dòng)未知等問(wèn)題，提出一種基于有限時(shí)間指令濾波反步法的魯棒自適應(yīng)動(dòng)力定位控制方法，該方法不僅具有濾波反步法的優(yōu)點(diǎn)還能保證控制系統(tǒng)在有限時(shí)間內(nèi)收斂。首先，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)中的非線性項(xiàng)進(jìn)行逼近；其次，設(shè)計(jì)有限時(shí)間輔助動(dòng)態(tài)系統(tǒng)（FTADS）解決推進(jìn)器輸入飽和問(wèn)題；最后，結(jié)合設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估計(jì)值和FTADS，采...

擾動(dòng)波浪下考慮浮體變形的大型船型網(wǎng)箱響應(yīng)分析————作者：王益厚;付世曉;許玉旺;程天琥;傅強(qiáng);

摘要：近年出現(xiàn)的大型船型網(wǎng)箱的長(zhǎng)度接近四百米，在波浪中會(huì)出現(xiàn)明顯的彈性變形，而作用在網(wǎng)衣和鋼架上的水動(dòng)力也會(huì)增加結(jié)構(gòu)分析的復(fù)雜性。本文提出一種時(shí)域分析方法，用于計(jì)算大型船型網(wǎng)箱的運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)響應(yīng)。首先將網(wǎng)箱的大型浮體離散為多模塊剛體，模塊間利用等效彈性梁連接，并考慮網(wǎng)衣和鋼架等非線性因素的影響，在時(shí)域內(nèi)建立考慮浮體變形的浮式網(wǎng)箱動(dòng)力分析模型，其中浮體的輻射載荷通過(guò)直接施加附加質(zhì)量和勢(shì)流阻尼計(jì)算或者采用狀態(tài)...

含缺陷非粘結(jié)柔性軟管抗拉鎧裝層軸向壓縮力學(xué)性能研究————作者：陳嚴(yán)飛;向濤;何明暢;劉宇;劉瑞昊;鐘榕鋒;王鑫;江楠;

摘要：非粘結(jié)柔性軟管作為海洋油氣田與海上平臺(tái)連接的重要樞紐，在海洋生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。抗拉鎧裝層作為柔性軟管的主要承載部件之一，一旦出現(xiàn)失效將對(duì)管道系統(tǒng)的完整性產(chǎn)生威脅。因此，明確各類缺陷對(duì)抗拉鎧裝層力學(xué)性能的影響機(jī)理，并研究抗拉鎧裝層力學(xué)行為規(guī)律具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。本文采用數(shù)值模擬方法，研究含缺陷非粘結(jié)柔性軟管抗拉鎧裝層的軸向壓縮性能，建立五層非粘結(jié)柔性軟管軸向壓縮有限元模型，分別...

新型12 MW半潛式浮式風(fēng)機(jī)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)特性試驗(yàn)研究————作者：郭嘉寧;劉明月;方智超;陳巍旻;潘徐杰;楊立軍;

摘要：可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)于探索風(fēng)浪流海洋環(huán)境條件中浮式風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。本文展示了在海洋工程水池中開展的1∶70縮尺比模型試驗(yàn)的結(jié)果，研究了12 MW新型半潛式浮式風(fēng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)性能。在試驗(yàn)中改善設(shè)計(jì)了帶整流網(wǎng)的多扇葉大尺度造風(fēng)系統(tǒng)，以提供穩(wěn)定的試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)。試驗(yàn)結(jié)果表明：風(fēng)載荷主要產(chǎn)生靜態(tài)作用，由響應(yīng)均值的變化體現(xiàn)；而波浪參數(shù)的增大以動(dòng)態(tài)影響為主，通過(guò)響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)差的變化體現(xiàn)；氣動(dòng)阻尼效應(yīng)主要表現(xiàn)在縱搖與縱蕩...

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