三维流场下地效翼船巡航状态非线性κ-ε湍流气动的数值模拟

本文提出了一种可以较精确地计算地效翼船巡航状态下气动力的设计方法,应用流体力学中线性和非线性湍流理论并结合有限元法对地效翼船进行了气动性能计算,并结合实验数据对比,可以发现应用非线性湍流理论计算值较为精确.同时又将单算主翼气动性能与计算整体地效翼船数值进行对比,发现单算的主翼气动力大于整体算法的,这主要是未考虑主浮舟等附体对气动力的贡献.作为设计之初可以考虑单算主翼,但随着工作的深入一定要对地效翼船整体气动力性能进行研究,以确定巡航状态下是否提供足够的升力,这是地效翼船设计的关键.在进行整体和单体计算后又进行了不同高度下的气动力分析,分析表明随高度增大地效翼船升力明显减少,并得出适合地效翼船巡航的高度.     

地效翼船自控参数的优化研究

介绍了基于地效翼船空间运动方程的自控参数优化方法.首先建立了带有自控参数的地效翼船空间运动方程;再以MATLAB为工作平台,利用其非线性多目标函数fmincon(),建立优化系统的数学模型;最后采用MATLAB/GUIDE编制了自控参数优化程序,对地效翼船自控参数进行了优化计算.结果表明:通过地效翼船自控参数的优化计算,可以达到规定的运动性能指标,不必单纯依靠气动设计来解决地效翼船的运动稳定性和操纵性问题.     

地效翼船的动力选择

地效翼船作为一种新型的高效运载工具,已经越来越受到各个海上强国的重视.随着科技的进步,一些制约地效翼船发展的技术问题,已经逐步得到了解决.地效翼船完全有可能为未来的海洋运输带来革命性的进步.文章对地效翼船的动力选择问题做出了较全面的分析,指出中小型地效翼船和大型掠海地效翼船的动力特点.根据我国的动力现状,对我国地效翼船的动力选择进行了探索,提出了可行的动力策略.     

某型地效翼船翼型选择分析

地效翼船(WIG)是一种融合了航空技术与船舶技术的新型高性能船舶,而机翼是产生地面效应和提供升力的主要部件,翼型的优劣直接影响地效翼船的飞行性能.根据某型地效翼船的气动布局特点建立分析模型,采用面元法对2种翼型的气动特性进行计算.对比2种翼型的特性曲线,结果表明,在同一条件下,2#翼型具有更大的升力,地效翼船的起降性能更优越,因此该型地效翼船的机翼更适合采用2#翼型.     

地效翼船总体性能设计技术

地效翼船是介于船与飞机之间的一种新船型，是近年来国际船舶发展的热点。本文系统阐述了地效翼船总体性能设计中应考虑的基本问题，提出了一套基本设计要素和相应的确定原则。本文还系统介绍了地效翼船的有关试验技术。     

三维流场下地效翼船巡航状态非线性k—ε湍流气动的数值模拟

本文提出了一种可以较精确地计算地效翼船巡航状态下气动力的设计方法。应用流体力学中线性和非线性湍流理论并结合有限元法对地效翼船进行了气动性能计算。并结合实验数据对比，可以发现应用非线性喘流理论计算值较为精确，同时又将单算主翼气动性能与计算整体地效翼船数值进行对比，发现单算的主翼气动力大于整体算法的，这主要是未考虑主浮舟等附体对气动力的贡献，作为设计之初可以考虑单算主翼，但随着工作的深入一定要对地效翼船整体气动力性能进行研究，以确定巡航状态下是否提供足够的升力，这是地效翼船设计的关键，在进行整体和单体计算后又进行不同高度下的气动力分析。分析表明随高度增大地效翼船升力明显减少，并得出适合地效翼船巡航的高度。     

地效翼船实时视景仿真研究

介绍一种基于单台个人计算机和MATLAB软件的地效翼船实时视景仿真方法。利用基于对海浪的实时仿真计算的实时视景软件，和建立在“地效翼船＋自控系统”的数学模型基础上的地效翼船连续仿真数据计算软件，开展地效翼船在不同时间和不同飞行状态下地效翼船的实时仿真模拟演示。实时仿真演示表明：大、中型地效翼船的运动性能可以利用地效翼船实时视景仿真系统通过数字仿真手段予以展现。     

地效翼船运动特性的数学仿真

通过对各种干扰输入信号进行数学描述,建立起基于地效翼船空间运动方程组的数学模型.再以MATLAB为工作平台,采用MATLAB/GUIDE编制地效翼船的数学仿真计算软件.最后利用该数学仿真软件对地效翼船的设计方案进行各种干扰作用下运动特性的数学仿真计算.仿真计算结果表明:地效翼船的数学仿真可以考察和评价设计方案在各种干扰作用下的稳定性和操纵性.     

俄罗斯地效翼船的发展与应用（上）

本文着重介绍了俄罗斯地效翼船各发展阶段所取得的研究进展。循着P.阿列克谢耶夫总设计师许多独特思路在地效翼船技术领域取得的技术突破，对今天的地效翼船研究工作仍有一定的参考价值。作者拟继此文后编写“地效翼船商业营运及其安全规则的制定”一文，可供高速船研究人员参考。本文分上、下篇发表，下篇内容为“5.现代化海军迫切需要地效翼船”、“6.地效翼船--未来海运工具的一枝奇葩”，拟刊登于本刊1995年第1期上。     

地效翼船大型化的关键技术和军事应用研究

本文指出了地效翼船的大型化发展趋势,分析了地效翼船发展的关键技术和军事应用上的问题,并探讨了地效翼船在军事上可能的发展方向.     

Aeronumeric optimal design of a wing-in-ground-effect craft

An optimization technique was used to generate a wing-in-ground-effect (WIG) configuration which can achieve the maximum lift and satisfy the height stability criteria within the design constraints. For the analysis of the aerodynamic coefficients, the vortex lattice method (VLM) was applied with the inviscid and potential flow approximations. The sequential quadratic programming (SQP) method, which is a nonlinear optimization method, was employed as an optimization tool. The lift and moment coefficients, including the stability analysis computed by VLM, were compared with the experimental results of a medium-sized WIG, and a good correlation was found between them. In addition, the optimization tool was validated by finding the optimal position of the side wing attached on the WIG craft. Then, various optimum examples are shown, with generation of the wing section, the determination of the planform configuration, the aspect ratio, and the position of the tail wing within the design constraints. It was shown that the present optimization tool can be used effectively for the optimal design of a WIG craft.     

基于DEMATEL-AHP-VIKOR的豪华邮船技术经济论证

豪华邮船造价昂贵,若在初步设计阶段内确定的船型方案不够合理优良,会造成重大决策失误,因此对船型方案进行技术经济论证非常必要。充分考虑邮船设计特点,系统建立完善的船型评价指标体系。由于指标及方案众多,采用更加合理的组合评价方法决策试验与评价实验室法（Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory,DEMATEL）-层次分析法（Analytic Hierarchy Process,AHP）-多准则妥协解排序法（VlseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje,VIKOR）进行船型方案排序,并利用Visual Studio C#编程语言开发豪华邮船船型技术经济论证系统,进行实例计算分析。计算结果显示,使用DEMATEL-AHP-VIKOR组合法得到的船型方案排序结果符合豪华邮船大型化的趋势,证明该方法有较高的适用性和可靠性。DEMATEL-AHP-VIKOR组合法在邮船初步设计阶段可有效筛选优良船型,为船型方案的合理决策提供理论依据。     

基于综合航行性能最佳的大型船舶船型参数的一种设计方法

本文提出了一种在复杂航态条件下基于船舶综合航行性能最佳的船型参数确定方法,编制了计算软件.大量计算结果表明:软件运行稳定性好、可靠性高.使用该软件能方便地得到各设计变量的航行性能综合最优可能性分布函数,该函数直观地反映了船舶最佳综合航行性能随单个设计变量的变化规律,为解决设计变量间对于性能综合贡献量化比较和船舶多航态情况下船舶综合航行性能最佳的船型参数确定提供了一种具有实用价值的方法;为船舶设计方案的综合评估、船舶参数的综合决策和提高船舶设计效率准备了条件.     

折角型玻璃钢渔船线型设计方法研究

在分析各种船型设计方法的基础上,提出了一种更适合折角型玻璃钢渔船线型变换的设计方法,扩展了传统的母型改造法。特点是在给定母型的型值、柱长Lpp、型宽B、设计吃水T以及设计船的主尺度和主要要素后,就能变换出满足要求的设计船,而不依赖于母型船的横剖面面积曲线,不用保证船舯剖面系数相同,且还能确保折角线的光顺性。通过几条实船的线型设计,证明了该方法的先进性和工程实用性。     

基于设计特征的FRIENDSHIP船型参数化方法及实现

船型设计是船舶总体设计中一项极其复杂且又重要的内容,船舶的结构设计、性能计算、总布置等都要以船型为依据,因此,如何实现船型参数化设计尤为重要。FRIENDSHIP系统为船型设计提供了基于Feature特征和仿真驱动设计的参数化方法和实现机制。在对船型参数化基本理论———特征参数、特征曲线和曲面生成等进行详细阐述的基础上,以某型船艉部裸船体为例,具体阐述了船型参数化的实现流程,以及以Feature、Curveengine和Meta surface为特征机制的船型参数化的具体步骤。以Feature特征为核心的船型参数化方法不仅能为船型曲面的快速建立提供技术支撑,还可以为性能分析和优化提供基础条件。     

一种实用的改变船型UV度设计方法

本文介绍了一种简单、方便和实用的改变船型UV度设计方法，使母型改造法设计出的新船型满足所要求的UV度。     

基于变值法的船型优化层次分析法模型研究

采用层次分析法理论和变值法,提出船舶船型技术经济性层次分析方法,建立起船舶船型经济评价的层次分析数学模型。通过对珠江干线3000吨级散货船的船型进行实例研究分析,得出了船型优化综合评价指标的排序,得出综合最优船型。在此基础上,对影响船型方案的参数进行敏感性分析。本文提出的船型方案层次分析的经济评价方法,对优化船型的优化设计具有理论研究和实用价值。     

Evaluation of added resistance in regular incident waves by computational fluid dynamics motion simulation using an overlapping grid system

A computational fluid dynamics simulation method called WISDAM-X was developed to evaluate the added resistance of ships in waves. The Reynolds-averaged Navier–Stokes (RANS) equation was solved by the finite-volume method and a MAC-type solution algorithm. An overlapping grid system was employed to implement rigorous wave generation, the interactions of ships with incident waves, and the resultant ship motions. The motion of the ship is simultaneously solved by combining the solution of the motion of the ship with the solution of the flow about the ship. The free surface is captured by treatment by the density-function method. The accuracy of WISDAM-X is examined by a comparison with experimental data from a container carrier hull form, and shows a fairly good agreement with respect to ship motion and added resistance. Simulations were also conducted for a bow-form series of a medium-speed tanker to examine the effectiveness of the WISDAM-X method as a design tool for a hull form with a smaller resistance in waves. It was confirmed that the WISDAM-X method can evaluate the added resistance with sufficient relative accuracy and can be used as a design tool for ships.     

空泡对地效翼船支柱式水橇性能的影响

本文在减压水池中水橇的常压与减压拖曳试验结果基础上,研究了相关运动参数(速度、水橇浸深和水橇姿态角)以及支柱形式对地效翼船支柱式水橇空泡性能的影响,得出了有关规律性结论,为大型地效翼船水橇实用化设计与使用提供了有益的参考.