锚泊线的时域及频域动力分析

本文提出了锚泊线动力分析的一种计算方法，即应用摄动法对非线性锚泊线动力方程作摄动展开，将得到的一阶摄动方程在频率域内求解；然后对频率域解－频率响应函数作Ｆｏｕｒｉｅｒ反变换，得到时域内的脉冲响应，再根据给定的输入计算时域响应历程。本文还介绍了为验证这一方法所进行的模型试验。通过模型试验得到了锚泊线的频率响应函数，与理论计算基本符合。     

用混合场积分方程分析时域电磁散射

给出了三维任意形状导体电磁散射的时域积分方程(TDIE)精确求解方法.利用参数坐标和Duffy坐标变换精确高效地计算时域积分方程矩量法的时域自阻抗矩阵元素.通过计算实例表明,该方法在较大的时间步长取值范围内大幅提高了利用时间步进(MOT)算法求解时域积分方程的后时稳定性和解的精度,且采用CFIE比用EFIE或MFIE更稳定.     

线性方程组求解方法对不规则频率影响范围及消除效果的影响

针对使用边界元方法计算波浪对结构物作用问题中所出现的"不规则频率"现象,对比了直接法与迭代法求解线性方程组时"不规则频率"的影响范围.并基于修改积分区域方法消除"不规则频率"的积分方程,研究了求解方法对"不规则频率"消除效果的影响.计算结果表明,采用迭代法求解会使"不规则频率"的影响范围显著增加,也会影响"不规则频率"的消除效果.因此,推荐使用直接法对线性方程组进行求解.     

海上船舶定位系统频域与时域分析方法

在社会经济快速发展的今天,我国综合国力不断提升,对海洋资源的开发与利用,已经成为未来发展的必然趋势。由于海洋环境过于复杂,在海面工作的过程中,动力定位船必须要有良好的抗干扰能力。由于时滞现象等问题很容易造成控制系统网络延迟、推进器响应滞后等问题,最终影响系统的稳定性和安全性,通过加强对海上船舶定位系统频域和时域的分析,确保船舶能够有效抵御外界风浪等环境因素,提高海洋环境作业的安全性和稳定性。     

声介质中水弹性力学消除不规则频率的方法

文章根据简单源方法（源汇分布法）中不规则频率的产生机理,在内部流场中引入一个虚拟阻抗封闭曲面用于吸收声振能量,消除内部流场的共振现象,以此消除不规则频率。将该方法与现有的水弹性力学简单源求解方法相结合,应用声介质中水弹性力学计算程序THAFTS求解了一球形浮体涨缩振动和刚体平动的声阻抗,通过与解析结果的比较,验证了文中所述的方法能较好地消除不规则频率。同时进一步计算分析了内部虚拟阻抗曲面的大小以及曲面上声阻抗的大小对消除不规则频率效果的影响,为该方法的实际应用提供了理论指导。     

不规则波中二阶辐射问题时域数值模拟

能够有效地模拟不规则波中非线性的波物相互作用是深海工程领域一直关心的热点问题,因此有必要采用时域理论对不规则波中非线性的波物相互作用进行研究和分析。对自由面和物面条件进行Taylor 级数和Stokes摄动展开得到一阶和二阶边值问题。使用基于Rankine源的边界元法计算每一时刻的流场,并在自由面上采用积分格式的自由面条件;在远方控制面上采用多次透射边界条件以及其耦合阻尼区的边界条件;对做不规则垂荡运动的截断圆柱所受到的水动力进行了时域数值模拟。结果表明：文中方法可以用于时域研究不规则波中的二阶问题,在人工边界处达到无反射的效果。     

轴-艇耦合系统声振仿真中的不规则频率问题

采用边界元方法求解频域流固耦合问题时,在内域虚拟流场的共振频率处会出现不规则频率问题,在这些不规则频率处辐射声场的求解常常出现较大波动.为研究实尺度潜艇的水下振动声辐射,本文建立基于Suboff艇型的轴系-艇体耦合系统.基于有限元/边界元法,分别采用/不采用消除不规则频率的封闭虚拟阻抗曲面(CVIS)法,计算轴系-艇体耦合系统的中低频段振动及辐射噪声.结果表明:(1)对于湿表面外形较复杂的细长艇体,同样会出现不规则频率,甚至连成\"不规则频带\";(2)若不消除不规则频率,不规则频率处的辐射声压级有较大误差,在深海环境中可以\"污染\"到远场会聚区处;(3)对于主体结构为细长圆柱壳的艇形,首个不规则频率可参照与之尺度相当的细长圆柱壳不规则频率的表达式得出,首个无量纲不规则频率约为ka=2.4.     

时域自由面格林函数改进精细积分算法研究

文章将时域格林函数及其导数所满足的常微分方程变换为标准形式的线性时变系统。通过对线性时变系统进行维数扩展,并引进新的参变量,将其转化为单位区间内的线性时不变系统。其次,引进精细时程积分算法,对该时不变系统进行精细积分求解,从而对时域格林函数及其导数进行精确数值计算。最后,提出了一种基于九节点有限元形函数的制表插值策略,并利用该插值方法对零航速浮体在时域中的瞬时运动波浪力进行数值模拟,数值解与解析解符合良好,验证了该方法的精确性、稳定性和高效性。     

基于三维时域混合源法的顶浪 不规则波参数横摇研究

国际海事组织(IMO)船舶设计建造分委会(SDC)第4次会议把参数横摇稳性直接评估提上议程,如何准确预报和评估不规则波中的参数横摇是亟待解决的问题。文章提出采用一种三维时域面元法进行不规则波中参数横摇的预报和评估,该方法首先采用混合源法,即在内域采用Rankine源,在外域采用瞬态的时域Green函数,该混合源法充分考虑了船体的定常和非定常运动,以及定常运动对非定常运动的影响;其次考虑了船体与不规则波浪的瞬时相对位置,沿船体瞬时湿表面进行压力积分求解Froude-Krylov力和静水力;然后通过时域求解垂荡—纵摇—横摇三自由度耦合方程计算参数横摇。文中以国际标模C11集装箱船为研究对象,研究了不同随机波浪谱下参数横摇的发生规律,进行了统计分析,并通过已有的试验结果验证了文中采用方法的有效性。结果表明,该文采用的三维时域面元法可有效用于顶浪不规则波中参数横摇的直接数值预报。     

长峰不规则波与短峰不规则波对船舶失速影响的分析

船舶在波浪中的失速系数fw是新造船舶能效设计指数EEDI公式中的一个重要参数,它的计算方法是当前的一个热点。考虑到真实海浪常呈现三维特性,采用了国际海事组织(IMO)的GHG会议进展中推荐的频率谱以及ITTC建议的方向扩展函数,分析研究长峰不规则波与短峰不规则波对船舶失速的影响。计算结果表明,长峰不规则波与短峰不规则波中船舶增阻是有差别的,从而对fw也产生一定的影响。     

半潜式钻井支持平台在不规则波中的时域耦合分析

基于三维势流理论和莫里森方程,运用水动力软件AQWA,计算半潜式钻井支持平台的水动力特性。同时运用时域耦合方法,计算了风、浪、流共同作用下,半潜式钻井支持平台在三种工况(迎浪、斜浪和横浪)下的运动响应及系泊系统动力响应。时域耦合分析结果验证了该钻井支持平台满足规范要求。     

积分补偿对电控罗经精度的影响及最佳积分系数的选取

本文利用计算机仿真,分析了电控罗经在各种状态下的误差,并寻找了最佳积分系数K_C,使稳态误差的补偿效果良好,动态误差最小,稳定时间最短。     

基于精细时程积分方法的时域格林函数计算

文章提出了一种精确计算三维时域格林函数记忆项本身及其导数的方法。基于精细时程方法求解时域格林函数及其导数所满足的定常非齐次常微分方程组,得到时域格林函数数值解。文中通过与解析方法和其他方法的比较,验证了该方法的精确性、稳定性和高效性。     

采样数据系统的故障诊断问题

系统地阐述了采样数据系统的故障诊断问题,分析了其核心所在,并简要介绍目前的主要研究结果。     

近自由面三维水翼的水动力时域分析

基于格林定理,将Bankine源和偶极子置于边界面上,用时间步进法计算了近自由面条件下的三维水翼的势流场.其中在自由面采用线性自由面边界条件,在尾涡面上采用偶极子布置以满足Kutta条件.影响系数中的奇异积分及非奇异积分都采用一种精确积分的方法计算.文中确定了计算模型和参数,给出了不同航速、展长及浸深下的数值计算结果,并与相关文献结果进行了对比,证实了该方法是一种可靠、有效的时域算法.     

基于垂向积分形式时域格林函数的多域高阶面元法及其在船舶波阻增加计算中的应用

基于三维时域势流理论,提出基于垂向积分形式的时域格林函数的多域高阶面元法,计算船舶在波浪中的运动响应和阻力增加.在外域采用时域自由面格林函数法,将控制面时域格林函数面元积分分解为垂向积分和水平积分,推导了垂向积分形式核函数新的表达式,对水平积分采用数值离散方法,提高了计算效率和收敛性.在内域采用满足非线性自由面条件的R...     

不规则波作用下码头结构对波浪上托力的影响

通过模型试验,对开缝板、开孔板、桩帽及靠船构件、桩基等不同码头结构的面板上波浪上托力的影响进行研究。试验结果表明,不规则波作用下面板开缝结构对波浪上托力有一定影响,开缝比较大时能相应地减小波浪力;桩帽及靠船构件的存在使得超高比较大,波浪难以冲击到面板上时,波浪上托力仍然能保持相当大的值;而面板上开孔结构、码头桩基对波浪上托力没有明确的影响。据此结果,对工程设计提出相应建议。     

基于AQWA的大型游船码头系泊水动力性能分析

随着世界经济的不断发展,航行船舶增加,大型船舶码头系泊的安全性越来越受到人们关注。本文基于三维势流理论,运用ANSYS软件AQWA模块,对码头系泊时大型游船进行频域分析和时域分析,得到一系列参数和运动规律。研究结果和研究方法可为同类船舶码头系泊提供参考。     

SVPWM矢量控制不同频率对异步电机谐波影响分析

本文在SVPWM矢量控制策略下,只改变载波频率进行仿真,分析不同载波频率对谐波的影响.首先对SVPWM采样原理进行分析,建立载波频率与谐波关系的模型,然后对SVPWM矢量控制下的异步电机系统进行仿真,分析定子电流、转子转速和转矩波形,得出低谐波、响应速度快和转矩脉动小等特点,最后以A相定子电流为例,只改变载波频率分别取...