单流体方法处理管道流固耦合传热

核动力管道内流体非绝热流动,涉及流固耦合传热问题。利用解析法验证流固耦合数值模拟计算的可行性。为减少数值模拟计算量,提出单流体计算方法,其计算结果与流固耦合传热计算值相比较,发现单流体计算中流经管壁的热流量存在一定偏差。通过对流体域边界表面传热系数的修改,修正管壁热流量的计算值,得到了与参考值相一致的计算结果。研究表明,涉及管道流动传热问题时,单流体数值模拟计算不仅能够满足计算精度,而且可简化模拟设置,节约计算时间。     

考虑流固耦合影响的桩基波浪力简化计算方法

离岸深水全直桩码头,由于其桩基的自由高度大、柔度增加、自振周期长,且位于无掩护开敞海域,波浪与结构相互作用问题突出。如何考虑流固耦合作用对桩上波浪力的影响,并建立便于工程应用的计算方法,是工程实践提出的亟待解决的课题。文中利用有限元软件ADINA建立了水体和桩基结构相互作用的三维有限元数值模型,并采用有限元数值模型对考虑流固耦合影响的改进Morison波浪力计算公式进行了验证。采用改进Morison波浪力计算公式研究了流固耦合对桩身波浪力的影响,并给出了考虑流固耦合影响的波浪力放大系数图表。在此基础上,提出了考虑流固耦合影响的波浪力简化计算方法。     

水介质对船冰碰撞结构响应的影响

以极地运输船舶艏部作为研究对象,建立基于流固耦合算法的船-水-冰耦合技术对三维船艏与冰体碰撞的结构响应问题进行了研究,结合非线性有限元软件LS-DYNA对比分析了考虑流固耦合(即有水介质)的船-水-冰碰撞模型和不考虑流固耦合(即无水介质)的船-冰碰撞模型与同质量不同速度的冰体发生碰撞下的结构响应问题,揭示了不同碰撞工况下船舶在损伤变形、碰撞力、速度等方面的变化特征及差异,同时阐述了水介质在船冰碰撞中的作用,可以为极地运输船舶的抗冲击结构设计提供参考。     

Research developments in numerical methods of fluid-structure interactions in naval architecture and ocean engineering北大核心CSCD

流固耦合问题较为复杂,通常难以通过理论推导求得,而数值模拟则能提供一种有效的解决方案,并被广泛用于船舶与海洋工程领域。流固耦合数值方法根据其网格离散方式,可以分为贴体网格方法、非贴体网格方法、重叠网格方法和粒子类方法 4类,对这4类方法的特点及研究进展进行概述并总结得出:贴体网格方法和重叠网格方法均能精确捕捉界面的变形和演化,适合高雷诺数流动问题,在考虑结构变形时一般采用贴体网格方法,而考虑复杂几何形状的刚体运动时则常采用重叠网格方法;非贴体网格方法能够避免网格的更新操作,使计算较为简单,目前多用于模拟流动控制、水下柔性仿生航行器的研发以及多体运动干扰等问题;粒子类方法因其固有的拉格朗日属性,在模拟涉及自由液面剧烈变形、砰击、爆炸等强非线性流固耦合问题中发挥着重要作用。不同的流固耦合问题属性决定了不同方法的适用性,如何选取适合的数值方法,同时结合各类方法的优势开发新的计算方法以应对更为复杂的问题,是流固耦合算法开发的重要发展方向。     

舰船低频水下辐射噪声数值计算方法对比研究

针对舰船在低频域内考虑流固或声固耦合作用的振动与声辐射计算问题,探讨了流固耦合与声固耦合动力学方程的等效性条件及两者差异,同时指出流固耦合方程与声固耦合方程在水下辐射噪声计算中不可联立求解或关联求解,进而结合国内研究现况归纳出舰船水下辐射噪声四种数值计算方法。以某小水线面双体船(SWATH)为例,采用声功率作为评价标准,比较各类方法在建模难度、求解规模、计算精度和效率等方面的优劣。研究表明,四种数值算法的计算结果均能满足工程需要,但采用声固耦合分析模式计算低频域水下辐射噪声较流固耦合分析模式在计算精度上有一定程度的提高。推荐声固耦合分析模式的耦合间接边界元(IBEM)方法为舰船水下声辐射数值预报首选方法,可为国内舰船水下辐射噪声计算提供参考与建议。     

基于流固耦合分析的船舶离心泵转子模态设计

流固耦合分析是一种将流体动力学和结构动力学相结合的分析方法,在船舶离心泵转子的模态设计中,通过流固耦合分析可以确定泵转子的关键振动模态和频率,评估流体对泵转子振动的影响,识别潜在的振动问题,并针对性地进行结构优化。本文系统介绍船舶离心泵转子流固耦合分析的过程,从流体力学原理、动力学原理等角度,阐述了流固耦合分析算法,通过建立船舶离心泵转子的有限元模型,在分析软件Workbench中进行了转子的流固耦合模态分析,对于改善船舶离心泵转子的设计水平有重要的意义。     

船用复合材料螺旋桨应用与发展

文章对国内外船用复合材料螺旋桨研究成果与应用现状进行了总结与归纳,介绍了船用复合材料螺旋桨设计与研究中存在的难点,说明了流固耦合算法在复合材料螺旋桨预变形设计与水动力性能预报中的重要性。结合国内的研究现状,为今后的研究提供参考。     

船舶桨-轴系统双向流固耦合动力学建模方法研究

螺旋桨激励力引起的轴系及船体振动是船舶低频噪声的重要原因,目前已成为改善我国船舶振动噪声最关键的问题之一.为了掌握这类低频噪声成因,有必要从流体、桨、轴系间的复杂耦合关系着手,揭示螺旋桨激励力产生、传递机理及桨-轴系统流固耦合振动演化规律.因此急需一个桨-轴系统双向流固耦合动力学分析模型.为此,本文利用有限元法(FEM)耦合边界元法(BEM)建立了流体-弹性桨-轴系双向流固耦合动力学模型,并通过数值仿真分析以及实验研究,验证了所建模型的正确性.研究表明:本文建立的模型求解精度满足工程要求,且相比于目前广泛采用的商业软件方法具有计算速度快、对计算机性能要求低等优点,非常适合工程应用.     

预应力和流固耦合效应对水下壳结构振动特性影响研究

对于水下结构,流体对结构模态频率的影响主要体现在预应力效应与流固耦合效应两方面。为研究水下壳结构固有频率对这2种效应的敏感度,本文首先计算某水下壳体在空气中的模态,然后研究壳结构在不同水深工作产生的静水压对其固有频率的影响,最后使用声固耦合的方法计算了流固耦合效应下的壳体湿模态。计算结果表明:流固耦合效应占主导因素,但随着壳体工作水深(预应力)的增大,预应力效应对水下壳体频率的影响也逐渐显著。因而,在开展水下结构动力学设计时,不仅要重点考虑流固耦合效应对结构固有频率的影响,还应关注结构实际工作环境下的应力状态,分析其对结构固有频率的影响。     

预应力和流固耦合效应对水下壳结构振动特性影响研究

对于水下结构,流体对结构模态频率的影响主要体现在预应力效应与流固耦合效应两方面.为研究水下壳结构固有频率对这2种效应的敏感度,本文首先计算某水下壳体在空气中的模态,然后研究壳结构在不同水深工作产生的静水压对其固有频率的影响,最后使用声固耦合的方法计算了流固耦合效应下的壳体湿模态.计算结果表明:流固耦合效应占主导因素,但随着壳体工作水深(预应力)的增大,预应力效应对水下壳体频率的影响也逐渐显著.因而,在开展水下结构动力学设计时,不仅要重点考虑流固耦合效应对结构固有频率的影响,还应关注结构实际工作环境下的应力状态,分析其对结构固有频率的影响.     

对巷道变形、破坏及支护的探讨

针对甘肃金川一矿区矿井下采用喷锚网联合支护的矮墙半圆拱断面巷道的变形、破坏特点,结合金川地应力状况,分析了矮墙半圆拱巷道的应力分布特点、变形、破坏原因,并提出相应措施,并取得了良好的效果。     

完善法律机制 保障船员权益

<正>"没有船员的贡献,世界上一半的人会受冻,另一半的人会挨饿。"这是国际海事组织对船员所作贡献的评价。大海,是许多人向往的地方,能够在占地球面积70%的大海上工作,并为世界经济贸易运输承担重任,     

杭甬运河投融资体制和营运管理模式研究

杭甬运河建设工程胜利竣工在即。研究建设杭甬运河投融资体制改革、深入分析杭甬运河改造项目的建设体制、积极探索杭甬运河营运管理模式等问题已是当务之急。[编者按]     

船用燃油加装纠纷与质量争议剖析及对策

通过对因燃油引起的纠纷和争议的分析,有利于处于船舶一线的船长和轮机长工作中把好燃油关,发生燃油问题时收集和保存证据,更好地履行自己的职责,合理地维护船东利益,减少纠纷与争议的发生。     

集美大学海洋海事教育与闽台交流合作之展望

简要介绍集美大学海洋海事教育概况,包括办学历史、办学规模与条件、办学理念与特色。在回顾集美大学与台湾相关海洋海事院校互动与交流情况、分析海峡两岸经济贸易额与发展趋势等基础上,针对两岸共同优势与互补之处,探讨闽台海洋海事教育合作之可行性。在互派人员、合作创办闽台海洋海事教育与培训基地、加强闽台海洋海事院校校际交流和合作等闽台海洋海事教育交流与合作方面提出展望。     

谈船舶超载的成因及对策

在水上运输过程中,因船舶超载运输而导致的沉船事故时有发生。如何遏制船舶超载,维护航行秩序,是水上安全监督工作的热点、难点。本文拟就结合在实际工作中的一些做法及体会,探讨船舶超载的成因及对策。     

新时期高校班级管理存在的问题和思考

新时期高校教育改革给班级管理带来更多挑战,大学生班级管理出现更多新问题、新特点。本文从高校班级管理存在的问题入手,对加强高校班级管理做出探索和思考。     

第三方物流与第四方物流比较研究

介绍了一种更新的物流运作模式———第四方物流,从论述第三方物流的服务理念、特征及运作方式入手,将其与优于第三方物流的第四方物流进行了比较,显示了第四方物流的巨大潜力。     

船舶号灯的颜色和发光强度的规定及测试

船舶号灯是船舶避让的依据，由于号灯的颜色和发光强度不符合规定而造成船舶碰撞事故屡见不鲜，本文详细介绍了有关规定及测试方法，以供参考。     

JSP与JavaBean技术与Web应用程序开发

随着Web技术的迅速发展,计算技术也由早期基于C/S的模式向基于B/S的模式进行转变因此,基于JSP技术,本文探讨了B/S模式下Web应用的设计与实现,包括JSP动态网页技术、JSP与JavaBean的结合和JSP与JavaBean的应用三个部分。