穿浪双体船片体间距优化

实现了一种基于面元法的穿浪船兴波阻力和兴波波形的势流计算方法,数值计算了不同片体间距的穿浪双体船的兴波阻力与兴波波形.剩余阻力的计算与实船的剩余阻力曲线趋势较符合,片体间距的数值优化结果与模型试验吻合,其计算结果对实船船型参数的选择和优化设计有一定的指导意义.     

穿浪双体船兴波阻力研究

对穿浪双体船（WavePiereingCatamaran,简称WPC）兴波阻力理论计算方法进行了研究,在此基础上对一艘穿浪双体船模型的兴波阻力进行了理论计算,并将理论计算结果与模型试验结果、25°系列阻力图谱计算结果进行比较,探讨了片体修长系数、片体间距对WPC兴波阻力影响的规律。     

艉扰流板对穿浪双体船阻力影响的试验研究

通过两种典型片体线型的穿浪双体船静水阻力模型试验，研究了艉扰流板深度变化对穿浪双体船总阻力、航行纵倾角、船体上抬的影响规律。结果表明：艉扰流板可以调整穿浪双体船的航态，达到有效降低阻力的目的，减阻率可达6％～14％，略优于艉部楔形板的减阻效果，且安装和调整更方便；艉扰流板深度对总阻力的影响较大，深度过小，无减阻效果；过大，会引起高速时船体埋艏和阻力增加，其适宜的深度与艉板宽度之比约为1％～2．5％；艉扰流板减阻效果的获得主要是来源剩余阻力的减少。     

双体船行驶剩余阻力影响因素数学模拟系统

为缩短双体船的片体间距,促使船行速度不断提升,进而降低剩余阻力对船体行驶的物理影响,设计双体船行驶剩余阻力影响因素的数学模拟系统。通过双体船传感器设计、模拟A/D转换器设计、行驶剩余阻力采集接口板卡设计3个步骤,实现数学模拟系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过行驶剩余阻力计算、模拟影响因素判断2个步骤,实现数学模拟系统的软件运行环境搭建,结合相关硬件设备结构,完成双体船行驶剩余阻力影响因素的数学模拟系统设计。改变因素影响指标设计对比实验结果表明,随着数学模拟系统的应用,双体船片体间距始终小于9 cm,船行速度的峰值超过27 km/h,剩余阻力对船体行驶的物理影响得到有效控制。     

基于阻力分析的穿浪双体船船型设计及优化

针对双体船片体间存在阻力干扰的问题,以某穿浪双体船(WPC)为参考船型,通过运用某商业船舶设计分析软件建立船体模型,得出阻力及片体干扰变化规律。结果表明,在傅汝德数Fr=[0.5,0.6]存在临界区,此时阻力最大干扰严重,且随着片体长宽比L/b和片体间距比k/b的增大,阻力峰值降低并前移;随着Fr的增大,干扰减小,且L/b和k/b的改变对减少阻力意义不大。     

500客位高速穿浪双体船阻力与船型优化试验研究

本文主要介绍和讨论在某高速穿浪双体船原型主尺度的基础上,综合考虑片体L/B和中心距等参数对快速性和耐波性的影响,用理论方法确定500客位穿浪双体船的优化线型,并做模型试验对各种方案进行验证和比较.     

基于阻力性能的高速双体船水动力构型优化

船舶快速性是影响航运经济的关键因素之一,以某双体船为对象,设计一种阻力预报与优化方案并成功降低其阻力:运用数值模拟技术,结合Lackenby变形方法,改进船体型线,并进一步通过调整片体间距优化阻力性能。结果表明:优化后的船型具有良好的阻力性能,与原船型相比,在设计工况Fr=0.572下,剩余阻力系数可减少13%;片体间距优化后,船体总阻力进一步明显降低。基于以上结果,本文提出的预报方法及优化方案能够有效地用于高速双体船性能预报及优化设计,可以为相关研究提供技术支持。     

双体船的静水阻力估算

根据Fr＜0．38的9条具有对称片体的双体船的阻力试验资料，探讨了船型对剩余阻力系数CR的影响，应用归纳方法得到CR的峰、谷值及时应的傅汝德数的表达式．所有估算表达式均以参数：相对片体间距k／b、宽度吃水比b／T、棱形系数CP和排水体积长度系数CV的函数形式表示．按本文提出的双体船阻力估算方法所得结果与模型试验的吻合比较满意．     

穿浪双体船兴波阻力数值计算

利用基于面元法的船舶兴波阻力和兴波波形的势流计算方法,将CFD与CAD技术联系在一起,数值计算高速穿浪双体船的兴波阻力与兴波波形。兴波阻力的计算与实船的剩余阻力曲线趋势符合,对实船船型参数的选择和优化有一定的指导意义。     

高速轻型穿浪双体船船型及性能试验研究

开展了140 t级高速穿浪双体船船型研究及阻力、耐波性系列模型试验,比较分析了三种典型穿浪船船型阻力、纵向运动性能的差别,确定了综合性能最佳的型线方案.对优选的型线方案,进一步开展了航态优化试验、变间距比、变长宽比、变重心纵向位置的阻力对比试验,不同间距比的静水横摇及不规则波横摇试验.指出了高速轻型穿浪双体船阻力和耐波性能的影响因素及其变化规律.     

岩石水力输送的管阻特性和阻力模型修正

岩石破碎后在排泥管线内的运动状态、管阻特性与其他土质有较大区别,岩石输送的阻力损失机理复杂,因而针对岩石输送,目前在疏浚领域内缺乏通用性的计算模型。对固体颗粒运动状态及阻力损失特性、阻力模型基本理论进行论述,对Durand经典阻力模型的特点和适用性进行分析,并基于“天鲲号”在大连大窑湾和俄罗斯某岩石疏浚工程中的输送数据,对Durand模型进行修正计算,得出杜兰德系数KD的修正值。结果表明,管阻计算精度得到较大提高,使得模型的适用范围扩展至粒径100 mm以内的岩石土质。     

用Rankine波幅函数预报高速三体／五体船主体与侧体的兴波阻力干扰

基于兴波阻力的薄船理论,作者曾提出用兰金体波幅函数(RWAF)代替实际船型的波幅函数,确定了高速双体船片体间的阻力干扰因子,从而可计算得到双体船的兴波阻力.本文将该方法用于高速三体船侧体与主体之间的兴波阻力干扰计算,以探讨主、侧体尺度及相对位置变化对于兴波阻力干扰因子τO、τOM的影响及其变化规律.基于这一研究结果,可实现用单体船阻力的实验资料,经过侧体、主体间的兴波干扰影响理论修正,来估算高速三体船的阻力;同时可用于对于最小阻力三体船片体尺度与布局之优化.     

地下结构的抗震分析

随着地下空间开发利用规模的不断加大和人防工程平战结合的日益紧密,尤其是日本阪神地震后,人防工程存内的各类地下结构的抗震性能越来越受到人们的关注。本文通过分析土-结构的动力相互作用,用ANSYS分析结构可能受到的破坏和产生的反应,对人防工程抗震设计有指导价值。     

船舶附体阻力换算方法研究

船舶的附体种类很多，在总阻力中所占比重较大，可达25％-40％左右，对船舶快速性影响较大。应用若干船模试验与实船试航结果，补充适当的模型试验，对各种附体阻力换算方法进行比较分析，确定比较合适的换算方法，为船模试验结果的准确换算提供依据。     

桩基础抗震储备对桥梁结构抗震安全影响

地震中桩基础一旦发生损伤或破坏,会带来地震后桥梁安全排查困难和抢修时间长等问题,而且因基础加固难度大和加固成本高,还会严重影响灾后的恢复工作。因此,许多国家越来越重视桥梁基础的抗震储备。但是,这一理念在我国尚未得到普遍认识,导致我国桥梁桩基础结构普遍偏弱,其抗震储备低于桥墩。通过分析桥梁抗震设计原则,比较中日两国典型桥梁下部结构的配筋以及分析典型桥梁的非线性地震响应,阐述桩基础抗震储备对桥梁结构抗震安全影响。     

利用数值计算分析阻力性能方法初探

对于船型设计而言，关键问题是研究船型变化对阻力产生的影响以及线型的优化，由于通过传统的水池实验方式存在费用高，周期长等问题，许多研究人员正在研究利用计算机通过数值分析方法进行分析。本文分别采用经验法、图谱方法和数值计算方法对2000TEU集装箱船阻力性能进行分析，并对结果进行了对比。对理论计算阻力性能的可行性进行了初步探索。     

预报现代高速排水型船舶阻力性能的新型方尾图谱

本文根据多艘同类方尾船型与阻力实验资料,对原苏联"方尾图谱"进行了重分析,并对其高速范围的阻力进行了修正,并将速度范围由Fr=0.3～0.7扩展到Fr=0.3～1.0,长度排水量系数ψ由7.0～8.5扩展到5.0～10.重分析后新的方尾图谱可用于高速双体船的阻力估算.同时将新方尾图谱与高恩螺旋桨图谱的数据均转换成电子图表数据,直接应用Microsoft Excel进行现代高速(单体或双体)船舶的快速性计算.根据输入的主尺度和船型系数,自动对新方尾图谱的电子阻力数据进行查值和主要影响系数的修正计算,粘性影响修正与粘性阻力计算,以及确定高速单体船或高速双体船的总阻力与有效功率曲线.实际算例与船模试验结果比较表明,本方法便于进行不同尺度方案的阻力性能比较,是一种实用、高效、灵活、便捷与可靠的计算方法.     

M型风电运维船船型设计与波浪增阻和耐波性能研究

本文基于三体风电运维船船型,结合M型船的特征要素设计改造出M型风电运维船。利用数值仿真技术模拟出M型风电运维船波浪航行时的波浪增阻与纵摇、垂荡情况,将数值仿真计算结果与原三体船的试验数据进行比较,以此探索不同M型船船型对船舶波浪航行时的波浪增阻与纵摇、垂荡情况的影响。最终确定了耐波性能较优的船型方案,从而为M型风电运维船船型设计提供了一定的参考和借鉴。     

刮刀整平推进阻力实测试验

针对深水、大流速、低能见度环境下水下抛石基床整平施工效率低、施工精度难以保证的技术难题,进行水下抛石基床自动整平系统研究。设计制作专用试验装置,根据不同的石料铺设状态、整平速度和石料厚度进行分组试验。通过试验得到刮刀整平推进阻力值为23.08kN/m,为该研究提供了关键设计参数。     

Fatigue resistance of welded steel tubular X-joints

High-cycle fatigue experiments are performed on welded tubular steel X-joints, with braces and chord of equal diameter. They are scaled-down joints, used extensively in offshore wind platforms. Three different welding procedures are considered in specimen fabrication: manual, fully-automatic and manual with HFMI post-weld treatment. Τwo possible locations for crack initiation were identified: chord “crown” and “in-between location”, also verified by numerical calculations and fractography of failed specimens. Monotonic loading tests on fatigue-cracked specimens showed good performance in terms of ultimate strength and deformation capacity, despite the presence of through-thickness cracks. The results are compared with predictions from relevant design standards.