真实海况下船舶水弹性响应及砰击载荷的大尺度模型试验研究

现有的船舶波浪载荷模型试验大多是在水池环境中开展的,然而受水池尺度、造波能力、模型航行范围以及尺度效应等方面的影响或限制,水池模型试验并不能完全真实地反映出实船海上航行时的水动力学性能.事实上,真实海浪具有非线性强、随机性强、方向分布广等特征,因此研究船舶在真实海浪短峰波中的水动力学性能对于指导实船设计研发具有重要的指导意义.实际海浪环境中,舰船大尺度模型试验是一种新型试验技术,综合了水池模型试验和实船海试的部分共同优势.本文提出了大尺度模型波浪载荷与砰击载荷试验技术,建立了一套稳定可靠的大尺度模型海上试验测试系统,并提出了恶劣海况下大尺度模型耐波性及波浪载荷试验实施方案,进而基于大尺度模型试验数据分析了船舶在真实恶劣海况下的运动与载荷响应及砰击载荷特性.     

大舱口驳船的扭转强度模型试验研究

本文论述了以5千吨大舱口矿煤两用驳船为对象进行的船体扭转强度模型试验。这类试验在国内属初次进行,受到各有关方面的关注。本文在叙述了模型选择、试验方案、试验设备以及加力装置的配置后,给出了驳船船体剖面扭转中心、扭转剪应力和角变形的测定结果,并与理论计算结果进行了比较。可供验船、设计和使用部门参考。     

耙吸挖泥船动力定位系统模型试验研究

为了评估耙吸挖泥船动力定位系统的定位能力,验证所设计的控制器、滤波器和推力分配算法的有效性,设计了耙吸挖泥船动力定位模型试验系统。文章介绍了耙吸挖泥船动力定位模型试验系统的结构、环境载荷模拟、控制系统和试验步骤,在不同的风、浪、流和作业工况下进行了模型试验。分析试验结果表明,所设计的模型试验控制系统具有较好的效果,为实船工程应用奠定了基础。     

混合几何相似原理在船模光弹试验中的应用

本文提出大型结构模型试验的混合几何相似原理，并介绍了它在船舶立体分段光弹性模型设计中的应用，以及模型的制作、冻结、测量、换算及结果分析。     

浮式生产储油系统的水池模型试验研究

浮式生产储油系统(FPSO系统)问世二十多年来,已成为当今海洋石油开发的主流设施,在我国也有广泛应用.海洋工程水池模型试验是当今研究FPSO系统水动力性能最为可靠的办法.本文针对FPSO系统模型试验的作用与目的,以及海洋工程水池模型试验中的几个关键问题,包括试验海况的选择、模型缩尺比的选择、试验持续时间的选取、系泊系统和立管系统的模拟及尺度效应问题等,进行了阐述,供FPSO系统设计和研究时参考.     

嵌岩灌注桩模型试验几何相似常数的优化设计

模型比尺是模型试验的重要参数,决定了试验成果的精度、可靠性和模型试验的经费投入。通过对嵌岩灌注桩模型试验几何相似常数的优化设计,选定适用的模型比尺,为进一步确定模型桩的合理尺寸、极限承载力指标等参数提供依据。     

潜艇模型试验在控制器设计中的作用

自航模试验是对控制规律进行验证确认的一种主要手段。这种试验可以减少控制器及其与电子传感器和机械传动装置的接口在实际运行时的风险。对英国潜艇而言，模型试验都是在QinetiQ进行的，描述了所用到的设备和这套模型系统的能力。控制器设计一般以潜艇运动的线性数学模型为基础。特定性能要求可融入到控制器设计当中，这样才能确保优良的最终运行效果。作为有效性的例子，给出了频率响应试验的结果。这些试验表明，尽管在物理模型和数学模型之问存在差别，还是可实现所期待的控制反应。早先对多变量状态空间技术的应用研究正逐步趋向集中到深度保持设计上。描述了如何通过模型试验帮助建立一种深度控制策略，所介绍的试验技术有助于解决外部的物理影响，这种技术提供的是令人信服的重复性并可提高试验效率。     

双艉鳍节能船型研究与试验

本文介绍了双艉鳍线型在两型登陆运输船设计中的应用研究成果。模型试验结果表明，对于具有较大船宽与吃水比的船型，采用纵流消波与双艉鳍组合式线型，可有效地提高船身效率、减小阻力、改善伴流分布，从而达到较好的节能效果。     

上海洋山深水港区东侧北围堤试验段工程钢圆筒水流力试验研究

上海洋山深水港区北围堤试验段采用外围的浅置式钢圆筒桩技术,需要进行钢圆筒水流力物理模型试验。介绍了模型试验中的几个问题,如模型设计及其验证等。对试验结果作了分析,得出该工程偏于安全的结论为施工设计提供了依据。     

一种新型的滑轮试验装置及其工作原理

随着大吨位起重机的发展,滑轮的规格和型式更新加快,这些新型滑轮的规格超出了手册规定的标准。为验证新型滑轮的安全性和可靠性,设计了新型滑轮试验装置。介绍了装置的结构组成,依据滑轮验证的要求阐述了装置的工作原理,提出其与传统试验方法相比的优越性,可在大型非标滑轮的检测中进行运用。     

实际海浪环境大尺度模型试验遥控遥测系统(英文)

Physical testing of large-scale ship models at sea is a new experimental method. It is a cheap and reliable way to research the environment adaptability of a ship in complex and extreme wave conditions. It is necessary to have a stable experimental system for the test. Since the experimental area is large, a remote control system and a telemetry system are essential, and were designed by the authors. An experiment was conducted on the Songhuajiang River to test the systems. The relationship between the model’s speed and its electromotor’s revolutions was also measured during the model test. The results showed that the two systems make it possible to carry out large-scale model tests at sea.     

升船机提升系统动力特性试验研究

本文根据流体和结构动力相似理论导出了升船机提升系统试验模型和实物之间几何和物理量之间的相互对应关系.依照这些关系,就整个提升系统进行了1:30缩比模型的探索性试验,并通过对试验结果的分析,得到了一些有益的结论.     

2354kW全回转拖轮设计研究

介绍了拖轮的设计要求,主要尺寸和有关设计参数,同时也介绍了船体线型的设计过程、船模试验内容、船型与船体结构的总布置,最后给出了实船的试验结果,拖力及船速均超过了要求的指标．该船的设计和建造是成功的．     

船体典型结构局部强度考核试验模型设计

针对船体舱段模型典型结构,设计易于实际操作实施的缩比模型试验方案;通过有限元软件对板架水下爆炸响应进行分析．对比各个缩比模型在水下爆炸载荷作用下的响应规律．寻找为完成不同试验目的而设计的最佳试验方案。数值分析结果表明：纵桁和实肋板梁模型在水下爆炸作用下的动力响应可验证梁在爆炸冲击载荷作用下的理论分析方法,十字交叉梁塑性变形可验证实船板架结构中交叉梁系的结构动力响应分析方法。双层底板架结构的塑性变形可对舰船局部强度考核的理论分析提供基础,缩比模型计算结果与实船较为一致。计算结果对舰船型号研制和强度考核具有理论指导意义。     

三体船分段模型波浪载荷试验研究

三体船的主体与连接桥结构的波浪载荷特性是船舶结构设计者非常关注的问题,目前对于这些载荷特性进行较为全面的模型试验研究在国内很少。该文在拖曳水池和方形水池开展了某三体船的分段模型试验,详细介绍了分段模型的设计原则,对于纵向载荷和横向载荷的测量采用不同的分段布置形式。通过对试验数据的分析及与理论计算的对比,对三体船横摇运动非线性修正方法加以改进,同时研究了该三体船的船舯横剖面和连接桥纵剖面的波浪载荷特征,得出了一些结论,为船舶结构设计提供了确定设计载荷的依据。     

集装箱船线型优化研究

为了充实船型数据库及满足将来可能的市场需求,结合传统经验设计方法和CFD技术同步进行了集装箱船的线型研发。通过两个方案的船模试验结果的比较,得出一些有意义的结论,对将来的线型设计工作具有一定的启迪意义。     

内河大型浅吃水滚装船艉型优化

内河船舶吃水受到限制,改善船舶艉部线型,提高螺旋桨效率,文中根据长江大型滚装船设计过程中,通过理论分析及船模试验的结果,比较了双机双桨、三机三桨以及双艉、涡艉等不同船型带来的航速收益。     

舰艇声隐身技术研究用消声风洞设计

目前在舰艇声隐身技术领域中,螺旋桨噪声和流噪声机理研究所需要的实验手段存在明显不足,为弥补这一不足,利用空气中消声比水中容易的优势,借鉴气动声学的研究方法和实验手段,从原理分析、数值仿真和实验验证等方面,探讨了舰艇声隐身技术研究用消声风洞的一些重要设计问题,包括风洞气流通道的布局形式以抑制驱动系统的传递噪声、实验测试段的非对称布置以获得远场声学测点、低频噪声控制的实现等。舰艇声隐身技术研究用消声风洞的设计方案得到了实验结果的验证,消声风洞成为舰艇螺旋桨噪声和流噪声机理研究的一种新的实验设施。     

Systematic study on the hull form design and resistance prediction of displacement-type super-high-speed ships

Systematic theoretical and experimental studies were carried out to establish methods for hull form design, optimum dimension selection, and resistance estimation for displacement-type super-high-speed ships. In this study, a theoretical hull form design method for displacement-type super-high-speed ships was first developed using the minimum resistance theory and a sectionally varying hull form equation. Using an established hull form design method, a series of 60 hull forms were prepared with systematic variations of the most important design variables, and model tests were conducted for these ship models. Finally, regression analyses were performed for the results of the model tests. The study was very successful, and the prepared computer programs are now being actively used as efficient tools for the design of the displacement-type super-high-speed ships.     

A non-geometrically similar model for predicting the wake field of full-scale ships

The scale effect leads to large discrepancies between the wake fields of model-scale and actual ships, and causes differences in cavitation performance and exciting forces tests in predicting the performance of actual ships. Therefore, when test data from ship models are directly applied to predict the performance of actual ships, test results must be subjected to empirical corrections. This study proposes a method for the reverse design of the hull model. Compared to a geometrically similar hull model, the wake field generated by the modified model is closer to that of an actual ship. A non- geometrically similar model of a Korean Research Institute of Ship and Ocean Engineering (KRISO)’s container ship (KCS) was designed. Numerical simulations were performed using this model, and its results were compared with full-scale calculation results. The deformation method of getting the wake field of full-scale ships by the non-geometrically similar model is applied to the KCS successfully.