新型油船操纵运动数值模拟

新船艇在制造之前要进行操纵性预报,而数值模拟现成为预报中一种较可靠方法。为了研究一艘新型万吨油船的操纵性,采用分离性数学模型(MMG),结合船艇粘性水动力性能特点,构建船艇操纵运动模拟模型,运用4阶龙格-库塔(Runge-Kutta)数值方法求解该微分方程。基于该综合集成方法,对该新油船在满载条件下的定常回转试验、Z形试验等自航模操纵运动进行数值模拟,并将数值模拟结果同该船的自航模试验进行比较,模拟结果与试验数值较吻合。研究表明,利用文中的数值模拟法可以有效实现该新油船操纵运动模拟和操纵性预报。     

防污漆施工最佳阶段的研究

本文较详细地论述了船底防污漆施工最佳阶段工艺的探索和实施效果。并对此进行了论证。还介绍了实验室试验、码头模拟挂板试验及实船调查的实测结果。内容提要本文较详细地论述了船底防污漆施工最佳阶段工艺的探索和实施效果。并对此进行了论证。还介绍了实验室试验、码头模拟挂板试验及实船调查的实测结果。     

船舶结构T型接头焊接变形数值模拟研究

基于ANSYS WORKBENCH有限元软件,建立了某集装箱船T型焊接接头的热-弹塑性有限元模型。通过顺序耦合的计算方式,对接头的焊接温度场、焊接残余应力及变形进行了数值模拟。最后将数值模拟结果与试验结果进行比较。研究结果表明：数值模拟计算得到的T型接头横向位移和纵向位移与试验结果相符合,所建立的数值模拟模型较准确地预报了T型接头的焊接变形情况。     

燃气轮机燃烧室数值模拟及试验

燃气轮机燃烧室性能验证一般采用数值模拟和性能试验2种方法。前者经济快捷,但往往结果和实际存在一定误差;后者耗资较大,耗时较长,但结果比较准确,是检验燃气轮机燃烧室性能的可靠手段。本文从数值模拟和试验研究2个方面对某型燃气轮机燃烧室冷态和热态条件下的性能进行了较深入探讨,为查找并分析燃烧室故障,进行燃烧室优化设计提供了依据。     

吹填固化土路基试验与数值模拟分析

研究了唐山市曹妃甸滨海地区吹填土的特性,通过室内土工试验得出吹填固化土相关数据和岩土专业软件FLAC3D数值模拟分析了固化吹填土和正常路基结构的沉降情况。试验结果说明固化剂G能够有效提高吹填土的压缩模量;数值模拟分析表明应用固化吹填土作为路基结构的一部分相对于传统路基结构,沉降仅增加1.53mm,完全不影响其路用性能,能较真实地模拟路基沉降情况;经济效益对比分析说明固化剂应用于吹填路基中,具有极大的工程推广和利用价值。     

公路岩体软弱结构面抗剪强度参数试验研究

对秭归风茅公路主干线聚集坊～郭家坝镇段主要岩体软弱结构面的抗剪参数进行了较系统的试验研究,包括岩体软弱结构面的野外简要调查、岩体软弱结构面现场原位试验、岩块与结构面室内模拟试验及岩体力学参数经验估值等,通过对各种试验数据进行整理、分析和对比,并考虑岩体所处具体地质条件,给出了各种具有代表性且工程安全性较差的岩体软弱结构面的抗剪强度参数建议值。     

江都散货泊位船舶操纵仿真模拟研究

拟建江都散货泊位工程水域附近流态复杂。为保证进出港船舶和靠、离泊作业船舶的安全,需要对拟建工程进行模拟仿真研究。根据实地拍摄视景图片和定位,制作出码头附近的三维视景库,利用当地实测地形资料和相关资料,制作出包括码头设计尺寸、航道的三维地形图和视景图及电子江图,运用水流模拟软件进行模拟和验证,建立了6自由度的设计船舶模型,根据不同风、流组合条件,进行了模拟航行和操纵试验,得到试验数据和模拟研究结论。本次模拟研究,首次使用专业水流模拟软件,结合大型船舶操纵模拟器进行试验,使结果更加具有参考价值和科学依据。     

波浪与涵洞式直立堤相互作用的数值模拟

为了研究波浪对结构物的作用,采用模拟波浪和结构物相互作用的方法理论建立数学模型。基于N-S方程,采用VOF方法追踪自由表面,通过UDF方法将入射波作为人工的分布源项加入动量方程,建立兼有造波和消波功能的二维数值波浪水槽。在此基础上,对规则波在涵洞式直立堤上的越浪、透浪过程进行了数值模拟,并与物理模型试验结果进行比较。结果表明:数值模拟能够较好地模拟透浪以及越浪过程,同时可以较准确地得到透浪系数。     

利用实船试验和模拟方法对高速滑行艇的砰击研究（上）

介绍通过一系列实船试验和模拟的小型高速军用艇。这些试验是在海情较恶劣，砰击现象频繁发生的沿海海域进行的。讨论综合响应和水动力压力，用于预测高速滑行艇在波浪中综合响应的模拟模型被用来与模型试验进行对比评估。实船试验有关特性在模拟中得到再现。     

浮力摆式波浪能装置水动力性能的试验研究

文章采用磁粉制动器模拟PTO阻尼研制了浮力摆式波浪能装置的物理模型,并采用有机玻璃制作摆板,采用高速CCD摄像机追踪浮力摆运动过程。通过水槽试验分析了浮力摆的固有周期、波能功率的非线性影响、PTO阻尼特性,并研究了浮力摆摆幅、转换功率和转换效率随波况、激磁电流的变化情况。研究表明:试验波面的非线性对于波能功率的影响不大;各试验工况中装置摩擦阻力矩的幅值基本相等,约为1.5 Nm;PTO阻力矩的模拟结果与恒定阻力矩存在较明显差别,波周期对装置的PTO阻尼特性和浮力摆摆幅有显著影响;根据试验结果,在周期5.0 s、波幅0.34 m的原型海况条件下,激磁电流为0.6 A时,装置的转换功率约为14 kW,转换效率约为60%。     

土工格栅与填土拉拔界面力学特性

应用ANSYS程序对土工格栅拉拔试验进行了数值模拟。计算中,将土体看作符合Drucker-Prager准则的弹塑性材料,采用八结点单元模拟填土及土工格栅,采用面-面接触单元模拟格栅-土界面。为研究横肋位置等因素对拉拔试验的影响,计算了不同形式的格栅,结果表明:有横肋格栅较无横肋格栅抗拉拔力提高显著;横肋位置对抗拔力影响较小,对格栅位移影响较大。横肋距拉拔端越近,格栅位移越小;格栅结点处的剪应力发生突变,且距拉拔端较近的横肋处剪应力发生突变,较远的横肋影响较小。     

黄骅港抛泥区泥沙运移规律研究

利用数值模拟、现场中子活化示踪、室内水槽试验及现场实测水文、泥沙资料分析等方法，对黄骅港抛泥区的泥沙运移规律进行了较全面的研究，为黄骅港一期工程航道疏浚扫泥区的确定提供了科学依据。     

船舶内装板耐火分隔结构设计与性能研究

设计一种以气凝胶和铝蜂窝材料为主的船舶内装板结构。介绍了船舶內装板耐火分隔定义及设计方法。根据耐火分隔标准试验,设计以电加热板模拟加热炉温升的耐火分隔小尺寸样件模拟试验。根据小样模拟试验原理,建立耐火分隔有限元模型,结果表明,仿真和试验结果较为接近,仿真计算方法可以为耐火分隔结构优化提供手段。通过仿真分析计算,得到船舶内装板中气凝胶的最小厚度为5mm,內装板结构整体重量较50mm厚复合岩棉板轻25%。研究方法可以为新型耐火分隔结构的设计提供参考。     

VOF方法在山区河流航道工程中的应用

复杂地形航道中船行与水深和流速场密切相关,为分析航道中水力要素分布特性,应用VOF方法模拟了矩形弯道水槽的自由水面和流速场,模拟结果与试验的测量结果相吻合;对嘉陵江干流上某滩险数值模拟结果表明,VOF方法能较准确地模拟出复杂航道中的水位和流速场。     

回转体空泡绕流现象的数值模拟

利用FLUENT 6.0流体动力学计算软件对轴对称回转体的自然空化现象进行了数值模拟,得到了不同头型和不同空化数下的回转体周围空泡绕流流场和体积分数分布.计算结果与其他研究人员的计算与试验结果比较吻合,说明利用FLUENT 6.0软件可以较好地模拟空泡绕流现象,能够正确反映空泡外形随空化数变化的规律,并且能够较准确地捕捉到空泡尾端回射流现象.     

复杂水域波浪物理模型与数学模型对比研究

基于MIKE21-BW模块,采用多种概化处理模型,研究了烟台港某工程港内波高分布和波浪传播状况。通过与物理模型进行对比,分析了各概化模型的优缺点,选择较优方案。结果表明:对于整个港池波高分布情况,各方案数学模型模拟结果和物理模型试验结果基本吻合,均能较好反映波高分布趋势及一些较复杂波浪传播变形现象。但其中存在多种波浪组合,同时包括波浪折射、反射、绕射、破碎、爬坡且反射波占主导地位的局部水域,数学模型模拟的波高数值都与物理模型结果相去甚远,说明MIKE21-BW仍不能很好模拟此类复杂波况水域。     

基于物质点法的动能弹丸毁伤效应研究

为了分析不同头部形状动能弹丸侵彻921钢靶的侵彻性能,采用无网格物质点法对该问题进行了研究。基于弹丸侵彻921钢靶的试验条件,利用物质点法建立了数值模型,对弹丸侵彻921钢靶的运动过程进行了仿真模拟,并与试验结果进行了对比分析,验证了数值模型的有效性。物质点法能够很好的模拟弹丸侵彻过程,为研究该问题提供了新的研究方法。在此基础上,分析了平头弹丸、半圆头弹丸、锥头弹丸侵彻921均质钢靶板和加筋钢靶板的毁伤效应。研究结果表明,在一定初速度范围内,半圆头弹丸侵彻性能要比锥头弹丸侵彻性能好,平头弹丸最差。加筋靶板结构较均质靶板结构有更优良的抗侵彻性能。     

潜艇含指挥台附体区域周围粘性流场的多块耦合计算

本文将作者先期发展的复杂流场多块耦地潜艇含指挥台附体区域周围粘性流场进行了计算。对由于指挥台而造成的潜艇后体不均匀流场作了较成功的数值模拟，为潜艇后体流场及尾流场的试验研究和理论计算打下了良好的基础。     

顶浪中船舶水动力计算与运动模拟研究

基于计算流体动力学(CFD)方法建立数值波浪水池,对顶浪中航行船舶的水动力与运动进行数值计算研究。推导出一种船舶在波浪中航行的数值模拟的波浪环境表达方法并进行模拟验证,计算不同航速下顶浪中Wigley-III船模所受的水动作用力,以及顶浪中航行的Wigley-III船模的运动。通过将计算结果与DUT(Delft University of Technology)相关的试验数据进行比较,吻合良好。研究表明:基于数值波浪水池的数值模拟较试验更容易实现和控制,能够获得船体周围详细的流场信息,在波浪中舰船水动力性能与运动的研究等方面具有广泛的适用性。     

用模型延伸法进行丹东电厂排水口冲刷形态及防护的试验研究

本文采用系列沙粒模型延伸法，对华能丹东电厂排水口的冲刷形态进行了试验研究，并确定了相应的最佳工程防护方案。文中系统介绍了系列沙粒模型延伸法的理论依据，将此方法成功地用于海岸工程泥沙试验。采用三种天然海沙作系列模型沙，来延伸模拟原型结果，取代常规的人工轻质沙试验，这不但节约了大量资金，而且技术先进，简便易行，经一系列试验，取得了较圆满的试验结果。