关于梯形法的商榷

中国造船第28期刊登了何友声同志所著“关于梯形法”一文,其中详细地讨论了梯形法则在船体近似计算中的精确性和简便性。某些论点是不够正确的,例如作者将梯形法则和台氏法则进行比较后,便认为梯形法则在近似计算中可以得到足够的精确性。显然这个见解是不对的,因为台氏法则乃是一个精确性不高的近似公式。为了约略的估计各种近似公式的精确性,克雷洛夫、西曼诺夫一姜一善斯基等将各种近似公式作了某些比较。比较的结果证明,在各种近似计算法则中,以乞氏法最为正确,辛氏法次之;台氏法又次之,而梯形法的正确性最差。除此以外,用梯形法则来进行变限积分计算的最大缺点是在于所得到相应于较低水线的数值极不精确并具有很大的误差,这些误差数值甚至常常超出了近似计算所许可的范围。因而在本文中提出了一些不同的意见。     

上海交通大学教师何友声同志所提问题的回答

在船舶静力学方面的实际计算中,苏联、法国、意大利都是优先地应用梯形法则的,它或称为贝塞法则(法人)。英国、德国和美美则以应用辛氏法则为主。在大多数的情况下,采用同样数目的座标数,则辛氏法较梯形法为准;这一情况对某些比较缓和的曲线如水线面、和横剖面面积曲线来讲都是正确的。     

隧道型尾拖船湿面积计算公式

船体湿面积是指船浮于静水中时船体表面与水接触部分的面积。在计算船体阻力和估算外板排水量时需要用到它。船体表面是个光滑曲面,很难把它精确地层开,并计算其湿面积。通常计算湿面积有两种方法:一是根据型线图来进行,即按横剖面图的浸水部分量出各站剖面曲线的半围长,再用辛氏法或梯形法纵向积分而得。又因纵向曲度的关系尚需对船体表面进行纵向倾度的修正。本法所得结果比较精确、符合实际,但极     

辛氏法的端点修正

对于船型面积的计算,最常用的是辛氏法则与梯形法则。通常认为后者对二端过剩或缺少的面积能进行修正,而前者则不行。其实不然,本文即拟制了一种辛氏法对端点处面积的修正方法。     

一种简便易行的计算舱容的方法

主要论述了舱容的计算步骤，由各站宽度型值，计算出各站宽度的模拟曲线，用积分法求出各站面积的模拟曲线，用梯形法求出舱容。     

基于Laguerre积分法的随机有限元方法研究

将Laguerre积分法应用于随机结构的有限元分析,建立基于Laguerre积分法的随机有限元方程.在算例中,选择不同的Laguerre积分点数目进行计算,并与Monte-Carlo抽样法进行对比研究,检验该方法的正确性.计算结果表明该方法计算效率高,并且采用较少的积分点就能获得较高的计算精度.     

浅谈辛氏第一法则在内河船舶吨位核算中的应用

船舶吨位是衡量船舶容积大小和装载能力的重要参数。船舶吨位丈量和计算是船舶检验中的重要而基础的检验项目。本文旨在探讨通过辛氏第一法则在内河船舶吨位核算中丈量和计算不规则型容积时的应用。     

基于三次样条插值函数的船体型线积分方法

传统船体型线积分法是梯形积分法和辛浦生法,分别具有1次和3次代数精度。三次样条插值函数可以表达船体型线,在此基础上提出了改进船体型线积分的一种新的方法,这种方法具有9次代数精度。     

电机转轴挠度的积分计算法

本文采用积分法计算电机转轴的挠度，转轴上的载荷可作均布载荷考虑，计算结果误差小且直观。文中给出了积分结果表达式易于编程计算。     

边界元法几乎奇异积分计算方法及其在螺旋桨性能预报中的应用

边界元法在奇点接近区域进行影响系数计算时,高斯积分法存在几乎奇异积分,易产生误差,影响数值模拟精度.针对这一问题,采用一种四边形单元上的积分转换为4个三角形分别积分再求和的方法,解析地求得影响系数积分,实现了几乎奇异积分的精确计算.将该方法应用于螺旋桨水动力性能预报,计算了螺旋桨敞水性能和定常、非定常工况桨叶剖面压力分布,并与试验值及其他计算结果进行了比较,取得了较高的计算精度.数值算例表明文中所选用的方法是精确可靠的,对边界元法模拟三维绕流场几乎奇异积分的处理有参考价值.     

关于内插法

在船舶设计中,常常要计算当某一变数为定值时另一变数的相对数值,一个典型的例子就是在某些固定吃水时的排水量计算。在计算某些中间数值吃水的排水量时,可以绘制排水量对吃水之曲线,在所求吃水处读得排水量,但通常此法不夠正确,而用下面所介绍的内插法计算时,所得结果误差较小。     

精细积分法在船舶桅杆涡激共振计算中的应用

遵循钟万勰等发展的精细时程积分方法的基本思想,对船舶桅杆结构涡激振动响应的精细积分迭代公式进行推导,建立了外激励简化为四次多项式时的精细积分递推公式,并对两种不同表达形式的外激励简化系数进行了对比分析.应用几种数值方法对某成品油轮桅杆结构的涡激振动响应进行了数值计算.讨论了不同数值方法的计算精度及计算稳定性,绘制出桅杆结构的速度时程响应曲线和位移时程响应曲线.计算结果与实测值对比表明,外激励拓展到四次多项式时的精细积分算法与传统离散积分方法Newmark-β法和精细积分线性算法相比,具有良好的适用性,计算精度更高,计算稳定性更好.     

有限水深复合格林函数的数值计算

有限水深格林函数值的正确求解对处于浅水的海洋结构物运动响应和载荷计算起着非常关键的作用.本文根据海洋结构物的物面对称性,在有限水深复合格林函数表达式的基础上推导出了格林函数偏导数的数值计算表达式,并对格林函数的奇异性进行了分析.采用抛物线积分法对其进行了积分,为有限水深海洋结构物的水弹性分析奠定了基础.计算结果表明,利用抛物线积分法所求得的运动响应与挪威DNV船级社SESAM软件的计算结果吻合得很好.     

大扰动下船舶柴油发电机组非线性建模与仿真

针对目前船舶柴油发电机组普遍采用低阶数学模型,在大扰动下分析计算时会造成误差偏大的缺陷。在分析船舶柴油发电机组系统构成的基础上,建立同步发电机、柴油机及调速系统和励磁系统的七阶非线性数学模型,采用隐式梯形积分法并用C#编程求解发电机组的非线性数学模型。在求解模型的基础上,画出船舶柴油发电机组在大扰动下的转速和电压变化仿真曲线,分析比较该曲线的各项指标,结果表明各项性能指标均在规范要求范围内,进一步验证了该数学模型的有效性。     

系泊船舶在不规则波中慢漂振荡的马尔可夫模型

一艘在非高斯慢漂波浪力激励下的系泊船舶的响应被用一个连续的马尔可夫过程来建模.提出了一个数值路径积分解法来计算该艘船舶的响应统计.该数值路径积分法是基于Gauss-Legendre插值方案,响应概率密度值是在子区间内的高斯分点上获得的.显示该数值路径积分解法有独特的能力在很低概率水平时生成精确解,这在系统可靠性分析时有重要意义.     

声呐目标回声特性预报的板块元方法

将计算雷达散射截面的板块元方法引入到声呐目标强度计算中.在应用Kirchhoff近似计算水中目标散射声场时,用一组平面板块元近似复杂形状目标曲面,所有板块元的散射声场的和就是总散射声场的近似值.通过将单个板块元的积分化为代数和避免了面积分运算,使得板块元法比通常的面元积分法计算速度提高许多倍.针对声呐的情况将此方法推广到目标近场和非刚性表面回声特性预报.用这种方法解决了多种声呐目标的回声计算并开发了专用软件,能够快速计算各种形状声呐目标的目标强度.     

考虑氯含量测定误差的海工混凝土服役寿命偏差分析

为分析氯离子含量测定误差造成海工混凝土结构服役寿命计算偏差,在工程实测数据的基础上分别设置氯离子含量可能出现的误差状况,分析混凝土浇筑到钢筋开始锈蚀所经历的时间t_i计算偏差变化规律。结果表明：t_i计算结果偏差受第一层、第三层及第四层氯离子含量误差影响较大,第六层氯离子含量测定误差对t_i影响最小。氯离子含量测定值相同误差变化时,t_i计算偏差随氯离子含量测定误差基本呈负向同步变化。t_i计算偏差随氯离子含量误差在一定范围内增大不断增大,当第一层与其余深度氯离子含量误差方向相反时t_i计算结果偏差更为明显。     

基于p型有限元法研究断裂力学问题

本文基于stresscheck,用p型有限元法和围线积分法求解混合型裂纹尖端应力强度因子。p型有限元法精度高、收敛快、自适应能力强。围线积分法基于betti功互等定理,用前者计算的应力场和位移场,沿绕裂纹尖端的围线积分,精确计算出混合型裂纹的应力强度因子。文章分析了积分路径、网格密度、p对解稳健性的影响。并与文献和解析解的结果作了对比,表现了良好的精度和收敛速率。     

小水线面双体（SWATH）船兴波阻力计算及其船型优化

本文分三部分。第一部分采用线性分布源汇来代替片体并以第一类chebyshev多项式拟合横剖面面积曲线和支柱水线,。用递推公式求解积分,提出了SWATH船兴波阻力一个改进的计算方法,第二部分讨论了在给定下部主体的前提下,通过选择支柱的参数使阻力达到最低的优化问题;第三部分给出了有关数值计算结果和模型试验的结果,证实了本文所提出的方法的可靠性。     

有限水深三维脉动源格林函数数值算法研究

由于柯西主值积分的奇异性和贝塞尔函数的振荡性,有限水深情况下复杂格林函数及其导数的精确数值求解一直是浅水中波浪水动力计算的难点,因此寻找格林函数的精确数值解显得非常重要.通过对格林函数奇异项进行变形推导,文中给出了一种去掉了奇点的新积分形式.另外通过改进前人推导的Gauss-Laguerre积分方法,给出了一种改进的新Gauss-Laguerre积分方法.格林函数及其导数的数值结果显示文中给出的两种新方法可以有效地计算复杂格林函数及其导数值.最后对这两种方法、级数解以及传统的Gauss-Laguerre积分方法的计算精度和效率进行了比较研究,结果显示文中给出的两种方法的计算精度高于传统的Gauss-Laguerre积分方法,但其计算效率低于级数解.但在接近于0的近场附近级数解失真,而文中提出的改进的新Gauss-Laguerre积分方法可以获得正确结果.同时当频率和水深均较大时级数解失真,而文中提出的方法也可以获得正确结果.最后针对这些方法的优缺点,该文提出了建议的策略用于计算有限水深格林函数.