流线形回转体线型的高精度参函数逼近

本方法以参函数法为基础,先从全部被逼近曲线的型值点中筛选出对逼近精度较为敏感的点,然后应用最优化方法对部分敏感点进行摄动,从而达到提高逼近精度和扩大逼近适用范围的目的。文中对“Akron”飞船头部曲线进行了逼近计算,说明本文提出的方法比现有的其他多种方法更为简便,具有更高的逼近精度。当采用比Williams法低一阶的逼近多项式时,能给出精度比Williams法高出二个数量级的逼近结果。     

回转体外形的参函数逼近

在文献[4]的基础上,进一步讨论了回转体外形的参函数逼近方法。利用这种方法可以自然满足边界条件,简化逼近计算;可以对给定的型值进行直观的检查和光顺,提高逼近精度;可以显示出节点的合理部位,减少节点选择的盲目性。 作为文献[4]的继续和补充,还给出了圆锥端头截体和平端头截体的数学表达式。     

函数参数船型——型线表达

由船体型线的平边线和平底线等边界条件，以及横剖面几何信息，推导出具有函数形参数的数学表达式。这一函数表达式具有良好的柔韧性，能在少量横剖面参数控制下，较好地逼近船体型线。通过对三艘实船型线的逼近表达，证明了这一新函数的实用性。     

回转体作垂荡运动时的二阶辐射势

本文给出了回转体二阶辐射势的远场表达式以及求解二阶辐射势的方法,并从远场表达式得出二阶辐射条件。作为一个例子,文中给出了圆柱体在不同水深中作垂荡运动时二阶辐射势和垂向力的数值结果。     

潜艇主艇体过渡型型线的数学设计方法

本文在分析过渡型艇型特点的基础上，提出了用７条曲线描述主艇体纵向的外化廓，并讨论了用参函数法建立外形轮廓线的数学表达式的方法，提出用变指数椭圆函数表示横剖面面型线，并介绍了确定横剖面椭圆参数的具体作法，从而建立一套用数学方法生成过渡型主艇体型线的数学模型。     

回转体艇型阻力近似计算方法与试验研究

研究了试验设计和近似模型技术,确定了回转体艇型曲线的6个控制参数,根据系列回转体阻力数值计算结果,建立了水下航行器阻力近似计算的响应面模型及径向基神经网络模型。通过系列模型试验验证了多种近似模型的拟合精度,与工程估算方法以及CFD方法进行了比较。结果表明,4阶响应面模型及径向基神经网络模型精度远高于工程经验公式,能够正确反映艇型参数对阻力结果的影响,为后续艇型优化设计带来一定的参考价值。     

螺旋桨设计图谱的数学表达

本文用多元多项式回归分析方法给出了螺旋桨设计图谱(B_p~(1/2)～δ图谱)的一种精度较高的数学表达形式。所得的回归表达式适用于电子计算机进行螺旋桨图谱设计。文中给出了目前常用的 B 系列和 AU 系列的敞水性征曲线和 B_p~(1/2)～δ图谱的多项式表达式的数值结果。     

细长回转体水动力估算

根据12艘细长回转体模型的风洞和水池试验资料,本文采用“等价平板”和“形状因子”的办法,给出了一组估算细长回转体水动力的半经验公式。它适用于估算具有尾收缩段的细长潜水体的水动力。     

指向性合成原理在船舶设备中的应用

本文用抽样理伦分析假想抽样基阵,以一次近似Fourier变换方法求出任意形状大基阵指向性图和加权系数的对应关系,当希望指向性图为矩形时,导出加权系数近似表达式为sinx/x型函数。以均匀间距线列阵作了实验验证,波束宽度理论值和测量值一致性较好。通过数值例子说明本文提出的合成原理在船用设备中的应用,结果表明,运用该合成方法能实现预定的设计要求。文中给出设计束宽φ的最佳值。     

细长回转体鳍舵流体动力的估算

本大综合了细长回转体鳍舵位置导数和旋转导数系列试验研究的结果,提出了鳍舵流体动力的估算方法。 本文采用了一种新的鳍舵几何参数无量纲化方法,较好地解决了主体对鳍舵流体动力的干扰问题,并根据正交设计方法,模型系列试验结果和机翼理论等,推导了估算鳍舵流体动力的半经验表达式。 本文所给出的估算公式在一定范围内与试验结果是吻合的,适用于估算具有尾收缩段的细长潜水体尾鳍舵的流体动力。     

船体曲线曲面的B样条光顺

根据给定的船体型值点，以三次非均匀B样条为光顺函数，采用整体光顺方法，以应变能最小、曲率变化均匀为准则，以控制点为未知量，建立最优化问题的约束方程并求解，实现船体曲线的光顺。根据曲线的相对曲率线图，将优化后的光顺B样条船体曲线与插值B样条曲线、传统最小二乘法逼近曲线进行了比较。构[循规蹈矩本曲面，以UV方向上的单参数曲线族或站线、水线、纵剖线方向的截面曲线族为研究对象，以曲线族的应变能之和最小为准则，进行光顺处理，最后，以NURBS为统一数学表达式，根据光顺后得到的控制点网络，应用双三次非均匀有理B样条得到光顺的船体曲面。     

复杂回转体数学表示方法

非对称结构的复杂回转体广泛应用于水下潜器.为了提高自动化设计效率,本文在对布置需求进行分析的基础上,采用椭圆簇函数表示回转体截面曲线.同时结合约束条件及总布置的要求,建立方程组.并对方程组进行数值求解,求得满足总布置和排水量要求的数学线型.最后结合水动力性能数值模拟技术,将求得的回转体与SUBOFF的阻力性能进行对比,以验证求得的回转体的水动力性能优良,能满足工程实际需求.     

用纵向函数法生成渔船线型的研究

本文以渔船为对象探讨船体数学线型设计纵向函数法的应用,研究一种适用于具有初始纵倾的线型的交互设计方法。它用多项式链表达横剖线,纵向函数基本协调配合。文中给出两个设计的横剖线图,供初步设计阶段使用是足够满意的。本文还对若干主要问题进行了讨论。     

利用静稳性曲线计算船舶最小倾覆力臂的一种数学方法及程序

通常,船舶最小倾覆力臂可以在静稳性曲线上用作图法求得。但传统作图法常要经过几次逼近才能成功。本文从数学推导出发,得出了利用静稳性曲线求得船舶最小倾覆力臂的数学表达式。所推荐BASIC程序在PC—1500机上运行通过。计算实例表明,利用该表达式及程序不仅提高了计算精度,而且一次成功,节省了时间。     

三次样条函数系数求解扰动分析

本文讨论了三次样条函数矩阵元素的扰动对曲线插值严谨的影响。文章在叙述线性方程组解向量精度估计表达式的基础上,通过实例进行计算分析,进而引入“条件数”比较求解过程的稳定性。该方法也适用于分析一般线性方程组求解的稳定性。     

非回转体艇型参数化构型及自动建模计算方法研究

非回转体艇型平台越来越成为未来水下平台技术发展的一个重要方向,艇型参数化构型与自动建模计算是船型优化设计过程中的关键环节。针对非回转体艇型复杂三维曲面构型与自动建模计算问题,本文分析非回转体艇型参数化构型与自动水动力计算流程与思路,基于不同剖面的船型特征参数,建立非回转体艇型数学方程参数化表达方法,完成计算水域建模、网格划分与计算参数等统一参数化设定,开发核心算法与高效自动建模计算程序,搭建艇型快速生成与自动建模计算的程序软件平台,并验证理论与算法程序的正确性。本文理论方法可用于非回转体艇型快速构型设计与性能优化。     

Chebyshev多项式在频域无限水深格林函数的高效数值逼近中的应用（英文）

文章对频域无限水深无航速格林函数及其导数的高效计算进行了新的研究。该研究针对含有贝塞尔函数的半无穷限柯西主值积分的格林函数的经典表达形式,将整个计算内容分为计算具有简单解析表达形式和缓变剩余函数两部分。为了逼近剩余函数,首先在改进后的三个计算域内得到经济高效的Chebyshev多项式,然后利用Clenshaw法进行该逼近多项式的快速双重求和从而得到格林函数本身。为了达到6D计算精度,其导数的计算也利用了几乎相同的多项式,确切地说是仅需额外增加或减少几项。数值结果表明,文中结果与著名HydroStar的吻合程度很好,而且文中算法与后者的分析效率几乎相同。文中的算法可以提供的数值精度与分析效率完全能够胜任实际应用。     

在静液压力作用下相交球壳与有加强圆形切口球壳的应力分析

本文给出了在静液压力作用下,相交球壳与有加强圆形切口球壳的应力计算方法。 对于相交球壳的应力计算,从球面扁壳方程出发,利用Thomson函数求得了球面扁壳方程的解,借助Thomson函数的多项式逼近式,给出了数值计算结果。 对于有孔球壳的应力计算,基于挠度函数ω=ω_o~β(-2)的近似简化假定,导出了球面扁壳方程的解。然后,再利用连接条件和球壳的变分方程式,确定解中的待定常数。与现有理论值及试验值的比较,结果令人满意。     

基于结构疲劳动态可靠性分析的船舶结构概率损伤容限设计

本文根据结构可靠性理论，提出了一种基于结构疲劳动态可靠性分析的损伤容限分析方法，给出结构疲劳裂纹随机扩展过程中疲劳寿命分布和结构疲劳可靠性的表达式。在给定与疲劳寿命有关的各参数条件下求得动态可靠性曲线，从而在结构设计中根据可靠性要求确定或选择设计参数。     

圆柱壳开单圆孔及双圆孔的应力分析

本文给出了圆柱壳开单圆孔及双圆孔问题的计算方法。由于解是以特殊函数 U_(nm)、V_(nm)、P_(nm)、Q_(nm)表述的,因此,如何计算这些函数就成为求得数值计算结果的关键。本文采用 Thomson 函数的多项式逼近式来计算解中的这些函数。数值计算结果表明,本文解与试验结果基本吻合。