一种简单的结构网格边界正交化方法

给出了一种可实现网格边界正交化的代数方法，该方法简单明了易于实现。网格的正交化程度及范围可通过参数来控制。算例表明，网格在边界处的正交性是令人满意的。     

TK-2DC软件前处理模块-贴体正交网格生成软件开发

贴体正交网格计算方法是通过坐标变换或坐标投影,把不规则物理区域进行离散以生成规则矩形计算区域的方法,所生成网格的疏密性和正交性对于保证数值计算精度至关重要。目前最常用的3种贴体正交网格计算方法是代数网格生成法、椭圆型方程网格生成法以及保角变换网格生成法。为了保证网格的正交性,简化网格计算量,所采用的贴体正交网格计算方法是上述3种方法的组合体,并且以该法为内核,开发了简单易学的贴体正交网格可视化计算软件,该软件可以与CAD进行无缝连接,大大缩短了数值模拟前期研究工作的时间。     

混合网格在滑行艇阻力数值模拟中的应用

  目的  为提高数值预报精度,对滑行艇的静水阻力高精度数值模拟方法进行研究。  方法  应用计算流体动力学（CFD）方法,结合Savitsky方法和重叠网格技术,对滑行艇在静水中的三维黏性流场进行数值模拟,并对不同载荷系数和航速下滑行艇的流场特性进行分析。  结果  结果显示,滑行艇的阻力、升沉及纵倾角等计算结果与试验结果吻合良好,艇底的喷溅现象及水气分布模拟正常,表明采用所提方法可以准确、有效地预报滑行艇的阻力性能;随着载荷系数的增加,龙骨线压力系数的峰值增加,压力中心位置逐渐前移;随着航速的增加,龙骨线压力系数的峰值减小,压力中心位置逐渐后移,驻点线与中纵剖面的夹角减小,艇后“空穴”的深度减小、长度增大。  结论  所做研究可为滑行艇阻力预报提供一种准确、有效的数值计算方法,能为滑行艇水动力性能数值研究提供技术支撑。     

非结构化网格浸入边界法的流固耦合数值模拟

This paper presents an improved unstructured grid immersed boundary method. The advantages of both immersed boundary method and body fitted grids which are generated by unstructured grid technology are used to enhance the computation efficiency of fluid structure interaction in complex domain. The Navier-Stokes equation was discretized spacially with collocated finite volume method and Euler implicit method in time domain. The rigid body motion was simulated by immersed boundary method in which the fluid and rigid body interface interaction was dealt with VOS (volume of solid) method. A new VOS calculation method based on graph was presented in which both immersed boundary points and cross points were collected in arbitrary order to form a graph. The method is verified with flow past oscillating cylinder.     

SPH中改进无网格插值方法比较和精度分析

In the smoothed particle hydrodynamics (SPH) method, a meshless interpolation scheme is needed for the unknown function in order to discretize the governing equation. A particle approximation method has so far been used for this purpose. Traditional particle interpolation (TPI) is simple and easy to do, but its low accuracy has become an obstacle to its wider application. This can be seen in the cases of particle disorder arrangements and derivative calculations. There are many different methods to improve accuracy, with the moving least square (MLS) method one of the most important meshless interpolation methods. Unfortunately, it requires complex matrix computing and so is quite time-consuming. The authors developed a simpler scheme, called higher-order particle interpolation (HPI). This scheme can get more accurate derivatives than the MLS method, and its function value and derivatives can be obtained simultaneously. Although this scheme was developed for the SPH method, it has been found useful for other meshless methods.     

基于CATIA V6的船舶结构有限元网格方法

CATIA作为一款通用的工业设计软件,在许多制造行业得到了广泛的应用。随着V6版本较之V5版本进一步的提升了结构模型转换FEM平面单元的能力,CATIA目前已能够实现船体结构模型直接生成有限元网格。通过深入应用CATIA V6,依靠软件强大的三维建模功能,能够极大的减少船体结构划分有限元网格工作的工时。同时利用关联设计复用以往模型,进一步提高FEM模型的生成效率。甚至能够为实现船舶结构设计CAD/CAE一体化的目标提供了具有可行性的研究路径。因而本文通过分析CATIA软件生成有限元网格机制,结合船舶结构有限元分析对生成网格的要求特点,确定了具有实践性的结构建模与网格划分方法。最后通过实践案例予以验证,结合网格质量检查与优劣势分析,基于CATIA平台为船舶结构快速生成有限元网格提供了一种较为高效的方法。     

对解泊松方程数值生成网格方法的一点改进

本文提出了一种生成网格的改进方法，此法的本质是交替地改善网格的正交性和汇聚性。此法的构思质朴，效果明显，尤其是对物面附近要求顾到网格的正交性和汇聚性两者时，此法提供了一种有效的控制手段。此法在计算船舶流体动力学中有较高的实用价值。     

船体曲面三角网格划分的并行性计算方法

采用前沿生成法对船体曲面进行三角网络划分、运用信号灯Petri网对划分过程进行控制和分析,使前沿结点的生成及其适应性计算并行处理,充分利用系统的分布、并发、同步异步等特性,以提高三角网格划分的效率;前沿结点的适应性计算采用改进的演化算法。     

大规模并行非结构滑移网格守恒型隐式处理方法

滑移网格方法的难点是在不引入误差的情况下实现多区域网格之间的数值耦合,提高CFD求解器的并行可扩展性,以及改进交界面处并行通信关系。论文介绍了大规模并行非结构滑移网格守恒型隐式处理方法,并通过算例对滑移网格并行算法的鲁棒性和通量守恒性进行验证,它与串行计算结果具有良好的一致性。通过螺旋桨瞬态流场工程算例检验该滑移网格并行算法应用于船舶与海洋工程领域大规模工程问题的适用性、鲁棒性,以及并行性能。     

海事强制令之法律程序

在第10期上,我们探讨了海事强制令的法律属性.海事强制令作为一项突破我国民事诉讼法"财产保全"理论的"行为保全"法律制度,其所具有的理论意义不言而喻.同时,海事强制令对于保护海事请求人的合法海事权益,维护我国海上营运秩序,促进我国航运事业发展具有重要的实践意义.     

基于直流电网的异步发电系统控制策略

针对异步直流发电中变转速控制与变转矩控制相结合的新颖综合控制模式,介绍其发电系统的结构、变转速模式特性、转速寻优策略和转矩控制特性并给出具体方法。以柴油机组万有特性为着眼点,提出分级阶跃变转速策略和控制程序流程,通过Matlab/simulink搭建系统模型进行仿真试验以验证变速控制策略的正确性;以异步发电机和变换器为对象,提出基于直接转矩控制策略(DTC)的转矩控制模式,以实现单机直流电压的稳定;最终通过小比例试验验证转矩控制模式实现的可行性。     

集装箱船船体强度校核方法

集装箱船由于其大开口结构，在进行船体强度校核时必须考虑扭转产生的翘曲应力。本文以ＫＯＴＡ ＩＮＤＡＨ／ＩＮＴＡＨ集装箱船为例，通过建立三维有限元模型，应用规范和有限元相结合的方法对船体弯曲应力和翘曲应力进行了计算，并以规划标准进行了判别。     

非交错网格下Boussinesq方程的源函数产生波浪的方法

针对由Beji型的Boussinesq方程推导出的在计算域内产生波浪的源函数,应用有限差分法的Adams-Bashforth-Moulton预报校正格式,在非交错网格下进行数值模拟。在一维方向上进行离散,对一维平底地形和潜堤地形进行了数值模拟,数值计算结果与物理模型试验结果吻合较好,表明采用源函数的方法可以很好地在数值计算域内产生波浪。     

船舶电网电流差动保护的应用研究

大型船舶一般采用多发电机供电,在不同的运行工况下,运行的发电机数及容量都不相同,不利于保护的整定与运行。电流差动保护具有绝对的选择性,其性能不受系统运行方式的影响,因此在船舶电力系统的重要部位,有必要合理配置一定的电流差动保护。本文对船舶电网的实际工况进行分析,讨论了船舶电网的保护协调问题,提出电流差动保护的配置原则,为船舶电网的安全运行提供保障。     

国际工程总承包商的选择原则与程序

从业主角度出发，论述了工程总承包的特点与业主选择总承包商的总体策略，给出了总承包模式下的招标过程与方法，并介绍了总承包的评标标准，最后提出了需要进一步研究的问题。     

航速及螺旋桨要素程序设计

目前船舶设计中，普遍采用软件辅助完成，它可提高工作效率，缩短设计周期。航速与螺旋桨设计，我院主要用Excel表格完成，而Excel表格在处理工程计算和绘图功能方面并不是十分强大，需要经过输入数据、读图谱、计算、绘图、插值交替进行才能得到最终结果，计算过程繁琐且读图谱过程中容易造成人为的读数误差，因而要得到精确的结果十分不易。     

大型补给舰船液舱晃荡载荷计算方法

随着补给舰船的大型化,补给舰船中的液舱晃荡问题开始凸显。为给大型补给舰船的液舱结构设计提供方便、可靠的晃荡载荷输入,基于改进的VOF法,以Youngs法重构自由液面,结合部分单元参数概念,提出了一种精度更高且数值稳定的、处理非矩形复杂舱室边界晃荡载荷的计算方法。通过对不同装载情况的液舱晃荡进行数值分析,并与Hirt-Nichols算法以及实验结果进行对比,证明该方法可有效改进自由表面的模拟效果,提高舱室内部速度、加速度和压力的预报精度。网格敏感性分析证明该方法的数值稳定性较好,较粗的网格也能达到较高的精度。所建立的晃荡载荷计算方法可用于对补给舰船的液舱晃荡设计载荷进行快速、准确的预报。     

土坡最危险圆弧滑动面的优化算法

建议了一种确定土坡稳定性验算中最危险圆弧滑动面的优化算法,并编写了相应的计算软件,可自动搜寻最危险圆弧滑动面,给出滑动圆弧的圆心坐标、半径和抗力系数等.实例计算表明该方法是十分方便和有效的.     

用于液化气船液罐吊装的结构化吊码分析

优化设计液化气船液罐特有的止浮装置,形成结构化吊码。提出2种液罐吊装方案：采用结构化吊码吊装和采用传统吊码吊装。利用有限元分析软件,对比分析2种吊装方案的结构强度,总结采用结构化吊码吊装的优点及可行性,为后续液化气船的液罐吊装方案提供一种优选的吊码布置方式。