船模六自由度运动量的接触式测量

在系泊船模在波浪中的运动水工模型试验中,设计了一种试验测量仪器.该仪器可用于测量波浪作用下系泊船模的六自由度运动量.将6支拉绳式位移传感器固定在船模上方,每个传感器的拉绳均与下方的船模固定.船模晃动时会带动6根拉绳.根据6根拉绳长度变化和前一时刻船模的姿态,可以计算出船模运动的六自由度运动量.经波浪试验表明,该仪器可以很好地反应系泊船模的六自由度运动量,达到了预期的目的.     

黄骅港进港航道航行船舶下沉运动量试验

船舶下沉运动量是影响船舶在黄骅港进港航道富裕水深的重要安全问题之一。通过船模试验研究分析了浅水域影响船舶下沉量的主要因素,非接触式采集技术在试验中得到了应用。在分析结果的基础上,得到了影响下沉运动量的主要条件并给出了考虑航速、波流共同作用、水深等因素的船舶下沉运动量。     

自航船模直流电机遥控遥测系统研究

自航船模直流电机遥控遥测系统是一种新型的船模试验测试装置,由硬件和软件两部分组成。可根据船模试验的需求和特点,进行合理配置和软件开发,而且该系统还采取了抗电磁干扰和紧急停机等措施,可确保测试信号的可靠性以及安全性。通过对一艘4000TEU集装箱船自航船模的直流电机进行测控试验,结果表明,该系统测检精度高、性能稳定,安全可靠,具有较高的推广应用价值。     

基于计算机视觉的船模姿态计算方法研究

在现代船模试验中,船模在运动过程中的轨迹、姿态等参数是船模试验主要的测量目标。目前船模试验中的主要测量设备是陀螺仪、适航仪等设备。随着船模测量精度要求不断的提高,国内外逐渐使用非接触式方式进行相关参数的测量,其中最常用的非接触式测量方法是光学测量技术。本文基于计算机视觉技术,研究了船模姿态的计算方法。本文研究了计算机视觉技术,讨论了船模姿态测量理论,分析了船模的追踪算法。本文的研究对于我国船模试验技术的发展有着重要的指导作用。     

船模螺旋桨控制系统的设计与实现

船模螺旋桨控制系统是为实船动力定位系统进行船模水池试验提供的动力驱动控制系统.为了满足测试环境、控制精度和响应速度的要求,船模螺旋桨控制系统采用西门子新推出的S7-1200 PLC控制器和V80伺服驱动器组合.通过测试和验证,该控制系统满足实船动力定位系统船模测试的控制要求,达到了预期目标,取得了良好的效果.此外,结合项目详细说明了如何应用S7-1200PLC进行控制系统的设计.     

日本造船研究所船舶无压舱水革新设计

船舶压舱水不仅耗费大量海洋运输的能源、人力和物力,而且已经成为当今世界海洋的四大污染源之一。传统的压舱水处理剂技术无法从根本上解决船舶压舱水给海洋水资源带来的种种灾害。日本造船研究所进行了船舶无压舱水革新设计,并对革新型无压舱水油船船模和常规型有压舱水油船船模进行了系列测试。结果表明,无压舱水系统船舶设计理念和方案完全可行。     

系列60Cb=0.60船模的总阻力、波型阻力及尾流阻力测量的试验结果(英文)

SSSRI作为ITTC的成员单位参加了ITTC阻力委员会发起的合作试验计划之工作,在SSSRI的2号水池中对系列60Cb=0.60的4条几何相似木质船模作了试验。4条船模的长分别是1.8、3.0、3.84及6.10米。对总阻力及波型测量其富氏数的范围是0.22—0.36,每条船模测了15个点。完整的尾流测量由于耗时太多,只对3.84米船模进行了测试,其富氏数范围为0.22—0.34,共计7个点,另外,对3.0米船模在Fn=0.22、0.26、0.30以及对6.10米船模在Fn-0.22、0.26时补充作了尾流测量,总阻力与两个阻力分量之间的符合程序是合理的,不同尺度船模的波型阻力之间出现了明显的不同,并对可能产生此情况的原因作了讨论。     

角度传感器式船模升沉测量方法

介绍一种在船模快速性实验中测量船模沉降的方法，该方法具有测试精度高、不影响船模运动状态等优点。     

数字图像处理技术在通航船模试验中的应用

利用数字图像来测定船模运动参数是一种成本低、精度高的方法。该系统利用数字图像技术实现了船模试验在自然光条件下的实时测量、实时数据处理和自动操纵控制。介绍了一套多CCD摄像机的船模自动测控系统，对电视图像变形修正、船模自动识别与跟踪等关键技术进行了详细的讨论。根据船模试验的特点提出了有别与一般目标识别跟踪的方法。     

基于支持向量机的约束船模斜拖试验分析

应用支持向量机对KVLCC2约束船模斜拖试验结果进行了分析,通过对有限样本数据的拟合,辨识了描述船体横向力和转首力矩的数学模型中的水动力导数。应用所获得的回归模型,对不同工况下的测试样本进行预报,预报结果和试验结果的比较验证了方法的有效性,可以用于指导约束船模试验。     

那吉航运枢纽船闸布置及其通航条件试验研究

通过物理模型并结合船模试验研究,对那吉航运船闸布置在左、右岸两个方案进行了通航条件的试验研究,同时采取工程措施改善其通航条件。经过比选,右岸船闸方案的通航条件要优于左岸船闸方案。     

雷诺数对潜艇粘压阻力和尾部伴流场影响的数值计算研究

采用数值计算方法对SUBOFF潜艇的主艇体模型和全附体模型在不同雷诺数条件下进行三维粘性流场数值模拟。将低雷诺数条件下的计算结果与试验结果进行比较,验证计算方法的可靠性;利用数值计算技术分析潜艇工程设计和试验中出现的问题,包括潜艇实艇阻力预报方法研究和雷诺数对潜艇尾部伴流场的影响研究。     

潜艇实艇阻力预报方法研究

分析潜艇阻力预报的方法和特点,采用数值计算方法对SUBOFF潜艇的主艇体模型和全附体模型在不同雷诺数条件下进行三维粘性流场数值模拟,将低雷诺数条件下的计算结果同试验结果进行比较,验证了计算方法的可靠性;通过对计算结果的分析,获得潜艇粘压阻力系数随雷诺数变化的规律,对潜艇实艇阻力预报提出一些建议。     

运动海床对近海风机单桩基础的影响

以东海大桥海上风电场为研究背景,首先基于Biot固结理论求解了不同波况下多层非均质土体的位移、超孔压的分布,讨论了波浪荷载对海床运动的影响。而后基于土体位移计算结果,应用支座位移加载法与p-y曲线法相结合的方法,求解了运动海床作用下近海风机单桩基础的内力和变形,并将其结果与不考虑运动海床作用的结果进行了对比。对比结果显示:运动海床对桩身的变形影响显著,设计中有必要进行运动海床作用下的变形校核。     

基于万维引擎的船舶倾斜试验虚拟仿真系统

针对以往船舶倾斜试验受试验条件影响等因素只能进行理论知识的学习问题,提出基于虚拟现实的实现方法。为实现倾斜试验虚拟仿真的作业过程,在系统中使用船舶的倾斜运动算法和Extrude Line Tool及Editable Poly的建模方法等。通过3Ds Max建模软件、Unity3D和万维引擎等混合编程的手段,针对排水量为64 000 t散货船开发一套倾斜试验虚拟仿真系统。经过对该系统测试应用,并将试验数据与实际值对比分析,试验数据误差在规定范围内,该系统符合设计使用要求。     

滑行艇纵向运动响应与静水航行数值模拟分析

运用CFD软件FLUENT,采用动网格技术,通过编制的运动预报程序求解耦合运动方程,比较滑行艇排水航行、过渡航行、滑行三种不同状态下航行姿态及周围流场情况,分析了滑行艇响应运动过程中重心位置及纵摇角度的变化,并展开对应工况下滑行艇以固定姿态不涉及动网格技术的静水直航数值模拟,将计算结果与运动响应结果比较分析.得出了滑行艇由排水航行状态过渡到滑行状态底部动压力变化.为关于滑行艇水动力性能的研究提供了可靠的计算研究模型.     

Computational predictions of ship-speed performance

This paper examines ship-speed performance based on acomputational method. The computations are carried out under identical model conditions, i.e., resistance and self-propulsion tests, to predict the speed-power relationship. The self-propulsion point is obtained from the self-propulsive computational results of two propeller rotative speeds. The speed-power relationship in full scale is obtained through analyzing the computational results in model scale according to the model-ship performance analysis method of ITTC’78. The object ship is a VLCC. The limiting streamlines and the distribution of the pressure coefficient on the hull, the wake characteristics on the propeller plane, and the wave characteristics around a model ship are also investigated. After completing the computations, a series of model tests are conducted to evaluate the accuracy of the predictions by comparing the computational results with the experimental results.     

Analysis of motion on agile shell-feeding system

Since cannon drum of agile shell-feeding system rotates frequently and intermittently, its motion must be steady. Outline of driving cam determines the motion of cannon drum, so it is necessary to select the proper outline of cam. Through analysis of parabolic outline and cycloid outline of the cams, the outline that combines the two curves is obtained. According to the demand of production, the value of the outline is revised, and then the method of fitting curve is used to get the expression of the angle of cam and the displacement of the driven part. Through analyzing the motion of the cannon drum, it is suggested that the angle of the cam is proportion to the displacement of the driven part. The cam with the specially derived outline can move steadily.     

Experimental study on the wave-induced dynamic response and hydrodynamic characteristics of a submerged floating tunnel with elastically truncated boundary condition

Hydrodynamic load and motion response are the first considerations in the structural design of a submerged floating tunnel (SFT). Currently, most of the relevant studies have been based on a two-dimensional model test with a fixed or fully free boundary condition, which inhibits a deep investigation of the hydrodynamic characteristics with an elastic constraint. As a result, a series of difficulties exist in the structural design and analysis of an SFT. In this study, an SFT model with a one-degree-of-freedom vertical elastically truncated boundary condition was established to investigate the motion response and hydrodynamic characteristics of the tube under the wave action. The effect of several typical hydrodynamic parameters, such as the buoyancy-weight ratio, γ, the relative frequency, f/f_N, the Keulegan–Carpenter (KC) number, the reduced velocity, U_r, the Reynolds number, Re, and the generalized Ursell_s number, on the motion characteristics of the tube, were selectively analyzed, and the reverse feedback mechanism from the tube's motion response to the hydrodynamic loads was confirmed. Finally, the critical hydrodynamic parameters corresponding to the maximum motion response at different values of γ were obtained, and a formula for calculating the hydrodynamic load parameters of the SFT in the motion state was established. The main conclusions of this study are as follows: (i) Under the wave action, the motion of the SFT shows an apparent nonlinearity, which is mainly caused by the intensive interaction between the tube and its surrounding water particles, as well as the nonlinearity of the wave. (ii) The relative displacement of the tube first increases and then decreases with increasing values of f/f_N, U_r, KC number, Re, and the generalized Ursell_s number. (iii) γ is inversely proportional to the maximum relative displacement of the tube and the wave force on the tube in its motion direction. (iv) Under the motion boundary condition (as opposed to the fixed boundary condition), the peak frequency of the wave force on the SFT in its motion direction decreases and approaches the natural vibration frequency of the tube, whereas the wave force perpendicular to the motion direction increases. When the incident wave frequency is close to the natural vibration frequency of the tube, the tube resonates easily, leading to an increased wave force in the motion direction. (v) If the velocity in the Morison equation is substituted by the water particle velocity measured when the tube is at its equilibrium position, the inertia coefficient in the motion direction of the tube is linearly related to its displacement, whereas that in the direction perpendicular to the motion direction is logarithmically related to its displacement.     

海流作用下舰船锚链运动模型研究

为研究海流作用下舰船锚链的运动响应,在锚链微元运动控制方程基础上,计入其受到的海流作用力和弹性形变等因素影响,建立锚链运动模型并进行了仿真,进而与经典悬链线方程法的计算结果对比分析。结果表明,海流作用会对锚链悬链段长度、顶端位移以及各点处的张力等产生影响,且这一影响将随着海流流速的增大而愈加明显,实际工程中应予以考虑。建立的舰船锚链运动模型及结论分析,对舰船锚泊安全的理论研究和工程实践具有一定参考价值。