基于FLUENT的多体船阻力研究

基于FLUENT软件对小水线面多体船舶进行了阻力特性研究。首先将计算得到小水线面双体船的粘性阻力与用经验公式估算得到的阻力进行比较,发现两者吻合较好;然后将小水线面双体船、三体船、四体船的阻力及流场分布进行比较,得到多体船的阻力特征;最后将静水中小水线面四体船的数值解与文献中的实验值进行比较,发现应用FLUENT软件计算小水线面四体船的阻力是可行的,验证了用FLUENT软件和相关参数设置计算小水线面多体船型阻力的正确性。     

小水线面船载荷分析及整船结构强度直接计算

文章提出了一种小水线面船的载荷计算方法，应用该方法对中国第一条小水线面船进行强度计算和设计。     

小水线面船搁浅问题的有限元分析

分析了小水线面船搁浅研究的方法,描述了小水线面船的搁浅模式,采用有限元方法对小水线面船搁浅问题进行了数值仿真计算.计算结果表明,从能量角度出发,小水线面船搁浅过程中各构件所吸收的能量不同,外板和横框架是最主要的吸能构件,其次是纵骨,而舱壁板吸收的能量最少.因此,在考虑提高小水线面船的抗搁浅性能时应从加强外板和横框架开始.     

美国军民结合致力开发小水线面双体船

1、勇于创新,领先建造实用船 小水线面双体船的概念是从美国产生的。早在1905年美国的Nelson提出用两个下体构成小水线面双体船的原始概念。1932年Faust提出小水线面双体船的初步设想。1946年加拿大的Creed、1967年美国的Leopold进一步予以     

小水线面三体船耐波性数值模拟

[目的]小水线面三体船与普通三体船相比具有较大的潜体并极大地减少了水线面面积,因此普通三体船的耐波性规律不完全适用于小水线面三体船,小水线面三体船的耐波性还有待研究。[方法]因模型试验具有周期长、成本高、环境要求苛刻的特点,难以对所有方案进行试验与分析,故采用STAR-CCM+平台模拟船体周围的黏性流场。首先,考虑到网格设置、流场模型选择的影响,验证采用STAR-CCM+平台进行耐波性计算的可行性与可靠性;然后,研究系列弗劳德数Fr下不同侧体位置时小水线面三体船耐波性的变化规律。[结果]结果显示,Fr=0.234(低速)时,小水线面三体船的耐波性优于普通三体船,Fr=0.494～0.797(中、高速)时情况较复杂;小水线面三体船侧体靠近船艏时耐波性更优。[结论]研究结果可为小水线面三体船的设计提供一定的借鉴。     

小水线面船单点搁浅损伤特性分析

小水线面船吃水较深，极易与海底擦碰而搁浅，从而带来搁浅强度问题。小水线面船搁浅时，潜体和连接桥结构受载的严酷程度以单点搁浅最为严重且单点搁浅模式（即单点搁浅模式）发生的概率最大。基于非线性有限元理论，应用商用大型有限元软件建立小水线面的整船搁浅有限元模型，研究小水线面船分别触礁石和泥沙底以单点搁浅模式搁浅时的搁浅特性。通过仿真分析，获得小水线面船搁浅的时序损伤特性、搁浅载荷及小水线面船各部分结构在搁浅载荷作用下的强度性能。本文对SWATH的搁浅特性进行了初步的研究，所得结论对小水线面船结构设计和小水线面船搁浅强度的评估具有一定的参考价值。     

大型小水线面双体特殊用途船公约合规设计

小水线面双体（SWATH）特殊用途船的结构形式和作业功能与常规单体船有很大区别,有必要探究适用于常规单体船的设计和建造标准是否也适用于小水线面双体船,并分专业模块厘清小水线面双体船所遵循的设计建造标准和存在的典型设计问题。针对小水线面双体船为满足公约关于常规船的要求而在设计上存在的一些典型问题,逐项找寻解决方案。通过目标船的设计,总结相关设计经验,可为同类型船舶的设计、建造或改装提供有价值的参考。研究发现：小水线面双体特殊用途船的设计建造标准分专业模块、按船上所载总人数指向公约货船或客船要求;总体上适用于单体船的要求也适用于小水线面双体船,但在个别要求的合规性上需对小水线面双体船采取替代或等效的设计方案。     

片体间距对SWATH船横向波浪载荷的影响

小水线面双体船独特的片体结构使横向波浪载荷成为其最危险的波浪载荷。在小水线面双体船设计初期,片体间距的确定十分重要。本文根据工程中某小水线面双体船的相关资料,对其正常装载状态、满载状态和最大排水状态3种装载状态进行波浪载荷预报。采用三维频域计算方法,对不同片体间距的小水线面双体船进行波浪载荷预报,给出各横向波浪载荷分量的RAO值和长短期预报值,并将波浪载荷的长期预报值与ABS和CCS中载荷的规范值进行比较。通过比较不同片体间距小水线面双体船的载荷预报值,得到小水线面双体船片体间距对其波浪载荷的影响特性,为小水线面双体船的初步设计提供依据。     

高性能船的发展与前景之管见(三)

对滑行艇、水翼艇、气垫船、地效翼船和小水线面船等高性能船在我国的发展作了简要介绍,就各类高性能船的一些特殊技术问题作了深入讨论,并展望了其前景.第(三)部分专述小水线面双体船.     

片体间距对SWATH船横向波浪载荷的影响

小水线面双体船独特的片体结构使横向波浪载荷成为其最危险的波浪载荷.在小水线面双体船设计初期,片体间距的确定十分重要.本文根据工程中某小水线面双体船的相关资料,对其正常装载状态、满载状态和最大排水状态3种装载状态进行波浪载荷预报.采用三维频域计算方法,对不同片体间距的小水线面双体船进行波浪载荷预报,给出各横向波浪载荷分量的RAO值和长短期预报值,并将波浪载荷的长期预报值与ABS和CCS中载荷的规范值进行比较.通过比较不同片体间距小水线面双体船的载荷预报值,得到小水线面双体船片体间距对其波浪载荷的影响特性,为小水线面双体船的初步设计提供依据.     

多体船的过去,现在和未来

俄罗斯及其他国家目前都在大力发展多体船。双体船在高航速下可用大的船体长度来保证高航行性能，横摇性能好。小水线面船的主要优点是适航性高、在波浪中失速小，但支柱宽度小，不利于舱室布置。     

高性能船的发展与前景之管见（一）

本文对滑行艇、水翼艇、气垫船、地效翼船和小水线面船等高性能船在我国的发展作了简要介绍，就各类高性能船的一些特殊技术问题作了深入讨论，并展望了其前景。     

高速穿浪船——一种新型的复合型高性能船

80年代后期,一种由高速双体船和小水线面船概念复合的新型高性能船舶——高速穿浪船得到非常迅速的发展。高速穿浪船由浮体、支柱及中央艇体三部分组成。静水和小风浪中,中央艇体离水,依靠两个浮体掠水滑行;大风浪中细长浮体穿浪,支柱割划波浪航行,酷似小水线面船波中航行,适航性能显著改善。它保留了高速双体船高速、低耗、甲板面积宽敞之优点,融合了小水线面船高耐波能力之优点,去除了小水线面船复杂的操纵控制系统及动力传递要求,使技术结构相对较为简单,建造使用成本随之下降。高速穿浪船出现后短短几年内获得迅速发展,产品已进入欧亚二洲,跻身于现代高性能船行列中成为重要成员之一。由单一的快速载客渡船发展至适用于近海的千吨级大型车客渡船,并正向横跨大洋冲击,具有不可低估的发展潜力。     

三体船侧体阻力特性研究

近年来，全球对增速、扩容的小型船舶需求不断增增大，这种对高速船，特别是对车/客渡船及小型水面战舰的需求，引起对非常规船型-具备超高速及大容量的船型的研究，双体船和小水线面双体船在这方面使用较多，另一种可以作为这种用途的非常规船型的研究，双体船和小水线面双体船在这方面使用较多，另一种可以作为这种用途的非常规船型是三体船，与双体船相比，三体船具有高速时相对低的功能要求、甲板面积更大、机械装置更通用的潜力，论述了侧体位置、对称性、排水量及攻角对三体船阻力特性的影响。这项研究旨在产生一个有用的设计方法，使三体船阻力特性量化，该方法使设计师在进行三体船概念设计时，在水动力特性与其他设计因素之间进行合理权衡。     

高性能船的发展与前景之管见(二)

对滑行艇、水翼艇、气垫船、地效翼船和小水线面船等高性能船在我国的发展作了简要介绍，就各类高性能船的一些特殊技术问题作了深入讨论，并展望了其前景。第（二）部分专述地效翼船。     

小水线面三体船结构概念设计及有限元分析

对一艘长54 m的小水线面三体船进行初步的结构设计,采用有限元程序ANSYS对结构进行定性分析,给出其应力的分布规律,并着重分析连接桥部位的应力分布.     

小水线面单体船船型与阻力研究

对一种新型高性能船-小水线面单体船的船型与阻力性能作探索性研究,通过船型分析与设计计算,提出了两种小水线面单体船的船型方案,绘制了其中一种型线简图,结合理论计算、模型试验与经验公式方法,对设计船型的阻力性能进行了分析,阐述了小水线面单体船各阻力成分分配特性、主船体部分几何参数、潜深、支柱形状对阻力影响的规律.     

潜浮式小水线面单体船控制方案试验研究

设计潜浮式小水线面船的三种控制方案,通过试验验证三种方案的优劣并分析其原因,进一步进行控制方案的优化.试验对比表明采用PID控制结合专家校正系统的控制方案能够很好的保持潜浮式小水线面船的纵倾、深沉的稳定,实现定深航行.     

基于STAR-CCM+的小水线面三体船阻力数值仿真

[目的]小水线面三体船因具有良好的耐波性、快速性及稳定性而在民用和军用领域受到青睐,但不同的水下潜体形状及不同侧体位置在不同航速时的阻力变化规律还有待研究。由于开展船模试验所需时间较长、成本较高,难以将全部可能的方案都进行试验,因此利用STAR-CCM+平台对小水线面三体船周围的粘性流场进行数值模拟。[方法]考虑到自由表面效应的影响,首先验证采用STAR-CCM+平台进行阻力数值计算的可行性和可靠性;其次,研究系列傅汝德数下不同侧体位置时,潜体横剖面为圆形的小水线面三体船阻力的变化规律。[结果]结果表明,随着航速的增加,侧体布置于主体后部并向主体靠拢时,小水线面三体船的总阻力较小;在Fr=0.338~0.494范围内,小水线面三体船的总阻力较细长型三体船总阻力的降低最为显著。[结论]研究结果可为同类型船舶的设计提供一定的借鉴和参考作用。     

超小水线面单体船波浪载荷确定方法探讨

通过分析波浪和船体的相对位置,利用微段载荷求和的方法计算静波浪载荷,提出超小水线面单体船的波浪载荷计算方法,实例计算表明在静水平衡状态的基础上,可以有效地计算其静波浪载荷,为超小水线面单体船的研究提供参考。