Ian航行横向补给高架索张力及张力波动控制参数仿真

采用多体动力学分析软件，建立航行横向补给高架索系统计算机仿真模型，对高架索张力和由于高架索张力波动引起的货物振动进行分析，提出高架索最优张力和张力控制参数，并分析重锤式一级张力补偿装置和液压绞车式高架索张力补偿装置的性能。     

航行横向补给舰船运动对高架索张力影响

基于静力学基本原理,建立海上航行补给高架索张力的基本公式,分析发送端与接收端之间的水平和竖直相对位移对高架索索道张力的影响。在此基础上,推导出水平和竖直相对位移与高架索索道张力的基本公式。最后,借助数学运算软件得到发送端与接收端相对位移与索道张力的关系曲线。研究结果表明,在补给过程中,当发送端与接收端相对距离变大时,高架索发送端张力急剧增加;当相对距离减小时,高架索发送端张力随之减小,变化趋势较为缓和。     

航行横向补给高架索恒张力系统动态性能仿真

高架索恒张力控制系统是海上航行横向补给装置的关键技术,建立了蓄能器式恒张力高架索绞车系统的数学模型,利用Matlab/Simulink软件建立了仿真模型,对某型国外横向补给装置的高架索恒张力系统进行了仿真,仿真结果符合实际使用情况。通过对影响高架索恒张力波动的主要设计参数的仿真,如液压系统阻尼、高压蓄能器气体容量和补给时两船相对运动速度,提出了相应的系统设计和使用建议。     

海上航行横向补给高架索道动态特性分析研究

海上航行横向补给高架索道动态特性分析研究是横向补给系统理论研究的重点之一。本文基于多体动力学软件MSC.ADAMS,建立了高架索道系统的动力学模型,采用数值分析方法,对高架索道动态特性进行了相关分析研究。     

横向干货补给系统高架索的静力学分析

考虑挠曲对高架索索长的影响,利用微元法得到更为精确的高架索挠度表达式,将其进行二阶泰勒展开并代入悬挂点轨迹方程。重点研究补给过程中货物运输的安全性,通过数值计算发现补给过程中的落水危险点并不会发生在最大挠度处,而更接近接收端。探讨了高架索张力和补给距离对高架索静挠度的影响。     

高架索航行补给中船舶在波浪中的运动性能研究

采用三维势流理论计算高架索航行补给中两船在波浪中的运动响应,将船体周围流场速度势分解为波浪入射势、自身绕射势、相邻船体的存在产生的绕射势、自身辐射势和相邻船体运动产生的辐射势,通过源汇分布法进行求解;对高架索索道上的恒定张力在耦合方程中表示为高架索瞬时张力系数矩阵;求解两船体在规则渡中的联立运动方程可得两船的运动响应.通过计算结果与高架索航行补给中两船运动响应的试验结果进行比较,吻合良好,说明文中的计算方法是可行的,在此基础上,对不同高架索恒定张力和不同浪向角条件下的接受船运动幅值响应进行计算并讨论.最后得出结论.     

横向补给系统高架索的参激振动研究

考虑了集中质量、轴向运动等因素对系统动力学行为的影响,建立了海上横向补给系统高架索的面内振动的连续模型。利用Galerkin方法对高架索偏微分模型进行模态离散,得到了1、2阶模态耦合的高架索系统的标准的动力学控制方程,利用多尺度方法对动力学方程进行渐近分析。对系统存在的两类参数激励共振进行了数值分析,得到了系统时间历程曲线、相图以及频谱图,研究结果表明高架索横向振动存在混沌等复杂的动力学特性。     

舰船摇荡运动数据采集及混沌特性分析

针对波浪中的舰船摇荡运动难以用微分方程进行描述的矛盾,提出了通过实船试验获取摇荡时历进而分析其机理的方法.详细介绍了舰船摇荡运动数据采集的设备、方法和步骤.对实测数据进行的定性分析和定量计算表明,所采集的实船摇荡时历是混沌时间序列,表明实际非规则波中的舰船摇荡运动具有混沌特性.     

海上横向补给高架索道系统的动力学方程

在对高架索道的曲线坐标系进行理论推导和对高架索道受力进行分析的基础上,建立了海上横向补给高架索道系统的动力学方程,理论上可求出其相应的动力学响应.     

高海况下舰船海上航行补给间距决策方法

舰船横向补给是海上物资、装备补给最重要的手段之一,舰船补给间距的确定是横向补给顺利开展的必备要素。由于补给海域的海洋环境因素复杂,在海况较高情况下通常无法单纯依靠补给指挥员的经验及补给规范得到兼顾补给效率与安全的间距值。本文通过对高海况下海上航行补给环境影响因素的深入分析,基于舰船操纵性理论、高架索力学模型,采用多属性决策方法,建立舰船海上航行补给间距计算选取决策模型。针对该模型,利用多属性决策安全分析法,得到舰船海上航行补给间距决策方法。并对5级海况下舰船补给间距进行计算,通过与相关文献研究结果以及舰船补给规范进行对比,证明计算结果的准确性,验证该决策方法的可行性与工程应用价值。     

某型综合补给船补给门架的设计

补给门架作为横向补给装置特殊的基座,其设计的好坏对实现补给装置的功能至关重要。该文结合某型综合补给船,阐述了门架的外形及尺寸确定、门架受力分析、门架结构设计、门架强度和振动有限元分析的整个补给门架设计的一般过程。     

舰船摇摆下舰载火箭弹初始扰动可能域研究

舰船摇摆产生的过载将对舰载火箭弹的初始扰动产生影响。初始扰动是影响舰载火箭弹密集度水平的主要因素,但却无法由现有的试验水平测得。本文采用有限幅值随机激励仿真的方法,同时考虑舰船的横摇和纵摇运动,得到了不同安装位置下舰船摇摆引起的初始扰动可能域。仿真结果表明,横摇对初始扰动的影响大于纵摇对初始扰动的影响,但二者引起的初始扰动量级相同,因此对安装位置不在舰船横轴或纵轴上的舰载火箭弹的初始扰动进行计算时必须考虑舰船的纵摇运动。     

舰船海上纵向补给装置液压系统的模糊故障树分析

在建立舰船海上纵向补给装置液压系统故障树的基础上,对液压系统进行模糊故障树分析,采用参照函数为正态型的L-R模糊数来描述各底事件发生的概率,推导出液压系统不能正常工作顶事件发生的模糊概率及其隶属函数分布,为提高系统的可靠性、改进结构设计提供了理论依据.     

顶浪规则波中小水线面双体船纵向运动特性数值分析

基于RANS方程和VOF模型求解船体粘性兴波流场,采用Overset技术处理船体运动,开展了小水线面双体船(Small Waterplane Area Twin Hulls,SWATH)迎浪规则波中运动响应特性及其产生机理的研究.通过数值计算结果与模型试验结果的对比分析,验证了本文方法的有效性;在此基础上,分析了船体运动响应曲线中各峰值产生的原因及片体间相互干扰对SWATH船在波浪中运动响应的影响,发现其中一个峰值出现的原因为遭遇频率接近船体运动固有频率,由此发生共振;另一个峰值的出现则可能与SWATH特殊的船型及附体配置有关.由于SWATH船片体间的水动力干扰效应,SWATH船在波浪中运动响应峰值较单个片体响应峰值明显减小,且出现的位置向低频方向移动.     

基于OpenFOAM的船舶与液舱流体晃荡在波浪中时域耦合运动的数值模拟

波浪中载液船舶运动激励舱内液体的晃荡,舱内液体晃荡产生的冲击力同时作用在舱壁上,进而影响船舶的运动姿态。波浪中船体水动力和时延函数是在势流理论范畴下采用切片法和脉冲响应函数方法计算获得的,液舱内液体非线性晃荡是基于粘性流理论实时计算模拟,两者耦合建立了波浪中载液船舶与液舱流体晃荡耦合的运动方程。论文基于开源CFD开发平台OpenFOAM,自主开发实现了船体运动与液舱晃荡的耦合计算程序,并进行了相应的数值模拟计算和验证工作。该方法完整地考虑了波浪、船体和液舱晃荡之间的耦合作用,并结合船体内外流场特点分别采用了势流和粘性流理论,具有较高的计算效率。通过数值模拟计算和模型实验研究表明,数值模拟计算能够清晰显现出液舱晃荡对船体全局运动影响,船体运动计算结果与模型实验结果吻合良好。     

基于全时域势流理论的船舶与液舱晃荡耦合运动的数值计算

基于三维线性有航速时域势流理论计算船体时域运动外域波浪力,同时采用三维全非线性时域势流理论来计算舱内液体的非线性晃荡所诱导力与力矩,进而建立了波浪中载液船舶耦合运动方程。该方法能够完整地考虑波浪、船体和液舱晃荡之间的实时耦合作用。研究结果表明:通过模型实验和数值模拟计算的对比,数值模拟计算能够清晰显现出液舱晃荡对船体全局运动影响,无航速船体运动RAO与模型实验结果吻合良好,有航速运动计算合乎预期。