二、三维耦合水动力模型研究I:模型的建立

利用基于非结构网格的有限体积法分别建立了二维和三维水动力模型。在实际工程应用中,二维模型一般用于模拟浅水自由表面流动,而三维模型在水流参数垂向结构变化较大时适用性更强。结合两者的特点,建立了二、三维耦合水动力模型。首先通过2个经典的算例来分别验证二维和三维水动力模型的精度和可靠性,最后通过一个潮流在斜坡地形上的传播实验来比较研究二、三维耦合水动力模型的实用性。结果表明,耦合模型在保证计算精度的同时,可有效提高工作效率。     

盘形铣刀虚拟加工系统

通过在VB程序中调用SolidWorks API的属性和方法,控制刀具实体和毛坯实体的相对位置和相对运动关系,进行实体间的布尔运算,在SolidWorks软件界面中,实现盘形铣刀虚拟加工。     

计算机辅助几何造型技术：计算机辅助设计讲座（四）

考察一个产品的人工设计过程,设计者首先在头脑中建立其三维实体形状,然后通过零部件投影,将三维实体分别投影为多个二维视图,每个视图表示实体在某个平面的局部信息。制造者拿到图纸后,再将各个二维视图综合起来,通过想象,还原成三维实体,然后进行分析,工艺设计,加工等。产品零件形状越复杂,越容易产生错误,甚或因此返工而造成人力、物力和时间的极大浪费。 六十年代末,CAD研究界提出了用计算机表示机械零件三维形体的构想,以便在一个完整的几何模型上实现零件的质量计算、有限元分析、数控加工     

基于CATIA的三维船舶静水力计算研究

传统的基于二维插值的近似计算船舶静水力性能的方法在精度上有不可避免的劣势,且操作也较为繁琐。提出了一种基于船舶三维实体模型计算静水力性能的方法,该方法脱离了二维插值,以三维实体模型为基础进行计算。在CATIA平台环境下,通过制作船舶三维实体模型,再应用VB对CATIA进行功能上的二次开发来编制船舶静水力计算程序,从而实现自动提取实体模型信息,并应用这些信息进行静水力计算。最后,通过一个算例证明了该方法的易于操作性和计算可靠性。     

轴对称壳体结构声散射高效计算方法

本文基于轴对称结构在非轴对称激励情况下的变分理论,在有限元仿真软件中构建了旋转柱壳结构的二维声散射特性分析模型,将三维空间问题转变为二维平面问题,提高了计算效率。首先计算带帽圆柱壳的声散射并与文献中三维模型计算结果进行对比,结果拟合较好,说明本文二维轴对称有限元法的准确性与适用性;随后基于本方法研究水下周期加筋圆柱壳声散射特性(包括单壳体与双壳体两种形式),并通过与三维模型进行计算效率的对比分析,阐明该方法的高效性。     

海面目标雷达图像多尺度轮廓段特征提取方法

为了有效提高舰船雷达图像特征识别度,基于当前灰度投影拟合相关技术,提出舰船雷达图像轮廓特征提取方法。根据雷达感应电磁波输入信号排列,通过预设灰度级和拟合高度,根据图像三原色组成比例,获取灰度图像,利用二维分割法,根据灰度级转换特征,将一维灰度图分割为二维灰度图,通过模糊积累特征识别方法,设置二维灰度图的特征函数,求取隶属函数,建立模糊特征集,实现雷达图像轮廓特征提取。实验数据表明,应用该设计特征提取方法,图像灰度回波提高了32%,灰度纵波提高了29%,图像特征识别精度具有明显提高。     

用等压Kutta条件求解三维水翼和螺旋桨片空泡

由于空泡计算的复杂性,国内外以前计算螺旋桨空泡时大多采用的是Morino's Kutta条件,但严格来说,Morino's Kutta只适用二维问题,对三维水翼和螺旋桨空泡的计算会带来一定误差,而等压Kutta条件用Newton-Raphson迭代过程,确保在螺旋桨随边上下表面的压力相等,可以消除Mofino's Kuaa条件所带来的误差,提高空泡在梢部的预报精度.文中用等压Kutta条件预报了三维水翼和螺旋桨的片空泡,并将两种Kutta条件得到的计算结果同试验结果进行了比较.     

基于多元线性回归的船体补偿量优化

为提高船体精度补偿设计的准确性,提高船舶总装工序的原始坡口保留率,以某型在建海洋工程产品的建造数据为例,通过多元线性回归理论,给出一种补偿量的优化计算方法,得出精度补偿的预测计算公式,并编写相应的计算程序。该方法适用性强,可计算各类型分段在不同工序的补偿值,优化船舶建造补偿系统。     

MAU型螺旋桨建模与水动力性能分析

为满足螺旋桨设计效率和现代制造的精度要求, 提出一种快速生成MAU 型螺旋桨三维模型的方法。采用MATLAB@编程语言, 依据螺旋桨二维制图的投影关系和螺旋桨设计参数,计算出螺旋桨桨叶叶面特征点的空间笛卡尔坐标值,将笛卡尔坐标值导入SOLIDWORKS@中进行螺旋桨三维建模以及桨叶曲面的实体优化。在CFD流体仿真软件CFX中建立基于RANS方程的标准k-湍流模型,采用多重参考系MRF技术模拟在不同进速系数时的螺旋桨水动力性能如推力系数、转矩系数和敞水效率。同时, 数值模拟也显示出了螺旋桨桨叶上及整个流域内的速度、压力和流线分布情况。     

水平冻结法温度场数值模拟

以天河客运站折返线暗挖隧道为背景,分析三维温度场同二维温度场区别及冻结壁厚度的发展趋势,通过 ANSYS对冻结区域的温度场进行数值模拟,对冻结区域进行温度的定量评价,并分析了各个冻结时间段的温度场分布、冻结壁厚度。对数值模拟模型的建立进行了优化设计,对数值模拟计算的单元点划分粗细部位也进行了优化,从而建立贴近实际的模型,提高计算精度,给实际的设计和施工提供可靠的温度数据。