膜盘强度计算方法

系统分析膜盘的基本工况和受力模型,并利用Ansys计算软件,形成基于有限元计算方法的膜盘强度计算方法。同时以目前常用的直线、锥形及双曲线3种型线膜盘为例,分析膜盘型线内、外半径比值,型线最薄点厚度等参数对膜盘危险区域的影响。论述膜盘型线设计的重要性,并给出膜盘型线设计时主要设计参数的取值范围,为膜盘型线危险区域的设计提供参考。     

回转体进流段型线参数化设计及其表面压力计算

采用几何边界条件的待定系数法,推导出回转体进流段双参数型线表达式,再利用轴线分布源汇的线元法,将回转体轴上分布的源汇离散,计算得到节点处的源强,进而求得回转体型线的压力分布。相比其他方法,其数据输入简单,易于编程,计算量小,可快速输出压力计算结果。最后采用此数值求解方法计算了SUBOFF的前体段压力分布,与模型试验结果十分吻合,结果可信。     

基于参数化船模的静水力计算

船舶静水力要素全面表达了船舶浮性和稳性随吃水而变化的规律,能够综合反映船舶的静力性能。传统的二维计算方法过程较为繁琐,且计算结果精度受横剖面个数的影响。本文应用数学型线法和三维参数化建模方法,快速生成船体型线,精确构建附带属性和边界条件的船舶三维模型,通过对CATIA软件进行二次开发,将三维设计和静水力计算有效集成,提出基于船舶三维参数化建模的静水力计算方法,可以直接计算和获取其静水力要素,操作简单,结果可靠,具有较强的实用性。     

用最优化计算方法进行核潜艇型线光顺设计

通过对核潜艇型线光顺设计问题的数学分析，建立了核潜艇型线光顺设计问题的数学模型，提出了用约束最优化计算方法进行核潜艇型线优化设计，并通过混合罚函数法和增广Ｌａｇｒａｎｇｅ乘法子现任中最优化计算方法的对比，验证了增广Ｌａｇａｎｇｅ乘子法的优越性。     

舱柜中液体倾侧力矩的一种计算法

本文提出的舱柜中液体倾侧力矩新的计算方法是在采用电子计算机对舱柜横剖型线作了大量计算的基础上提出的。本法较为简便,而且与以往的近似计算方法相比,能获得更为精确的结果。     

近海风电设备安装船型线设计和优化研究

采用计算流体力学(CFD)方法对某近海风电设备安装船进行型线设计和优化,在满足排水量和布置要求的条件下,比较分析多个型线设计方案,通过参数化建模,生成一系列船舶型线,以兴波阻力最小为目标,选取船体艏部3个特征参数应用遗传算法等优化手段实现船舶型线的优化,应用RANS粘性流方法进行船型阻力预报,结果显示该方法能够有效地应用于船舶型线设计和优化.     

势流计算在船舶型线优化改型中的适用性研究

为了考察势流计算进行型线数值优化或改型的可能性或适用范围,通过6型船的CFD计算与模型试验对比分析,发现对于方形系数小于0.8的中高速船,采用势流理论的方法,可以快速、准确地分辨出不同型线设计方案的阻力性能优劣。这种方法有望成为一种高效的型线优化或改型技术手段。     

T型管状节点表面裂纹应力强度因子的计算

本文运用线弹簧模型与有限元相结合的方法自行编制的ASF专用程序,对T型管状节点表面裂纹应力强度因子进行了计算并获得了比较满意的结果。文中详细介绍了线弹簧模型的基本原理、T型管节点的应力和裂纹特征。     

基于阻力和伴流不均匀度的多用途船型线优化

为探究多用途船首尾型线变化对船舶水动力性能的影响,采用RBF(Radial Basis Functions)曲面变形方法分别对多用途船首尾型线进行变换,使用优化拉丁超立方法设计计算样本,引入Kriging近似模型解决传统CFD计算耗时的问题。在此基础上,以船舶的阻力性能以及桨盘面伴流不均匀度作为优化目标,利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)完成整个型线优化流程。计算结果表明,对于该多用途船,船首形状朝V型发展有利于减小兴波阻力,船尾的V型横剖面在接近推进器处逐渐向U型转变,可以在获得更均匀伴流场的同时对阻力性能影响较小。     

基于阻力和伴流不均匀度的多用途船型线优化

为探究多用途船首尾型线变化对船舶水动力性能的影响,采用RBF(Radial Basis Functions)曲面变形方法分别对多用途船首尾型线进行变换,使用优化拉丁超立方法设计计算样本,引入Kriging近似模型解决传统CFD计算耗时的问题。在此基础上,以船舶的阻力性能以及桨盘面伴流不均匀度作为优化目标,利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)完成整个型线优化流程。计算结果表明,对于该多用途船,船首形状朝V型发展有利于减小兴波阻力,船尾的V型横剖面在接近推进器处逐渐向U型转变,可以在获得更均匀伴流场的同时对阻力性能影响较小。     

30万吨级FPSO拖航运动响应和波浪载荷分析

对一折角型线的 30万吨级 FPSO拖航时的运动响应和波浪载荷进行了计算与分析 ,计算与分析的结果可供拖航参考。     

通量差分分裂上风差分格式求解不可压缩流动的三维NAVIER—STOKES方程：Wigl

本文阐述了采用人工可压缩方法计算不可压缩流体的流动问题，对一般曲线坐标系下的流动控制方程采用Ｒｏｅ的通量差分分裂型上风差分格式和二阶中心差分析离散，在隐式求解格式之下，代数方程组用线松弛方法求解。本文计算了二维圆椎绕流和Ｗｉｇｌｅｙ船的绕流问题，计算结果同试验结果相当吻合。说明本文提供的方法是处理不可压缩流体问题的可靠方法。     

非均匀三次B样条在船舶性能计算方面的应用

在完成船舶初步设计后，需要进行性能校核，以确定设计的合理性。传统手工计算方法劳动量大，在引入计算机后，所采用的大都是线性或２次算法，它们以线性或２次函数为基础，由于船舶型线十分复杂，并天具有Ｃ＾２没滑，故它们不能反映型线特征，由此产生的计算结果不秀令人满意，一般的３次算法灵活性、适应性不。而３次非均匀Ｂ样条具有Ｃ＾２光滑，且具有局部性，保凸性，表现力好的特征。因此它能充分反映型线特征，本文在论述非     

考虑跨洋特征及碎冰对快速性影响的极地探险邮轮型线优化

[目的]全球减碳背景下,为应对极地船舶设计建造的环保要求,需开展跨洋航行时碎冰水域对极地探险邮轮船体型线优化设计的影响规律研究,以获得最佳节能型线。[方法]针对极地探险邮轮的跨洋航行特征,采用航区权重方法进行量化评估,分析碎冰对阻力和推进效率的影响。应用计算流体力学耦合离散元法（CFD-DEM）来分析螺旋桨的碎冰水域性能,建立以联合自航功率为目标的优化模型,进而对全船参数化模型开展设计航速下的优化计算。[结果]计算结果表明,优化后的船型可以满足排水量要求,有效降低了2种水域下的航行功率,其联合自航功率降低了9.71%。[结论]研究成果验证了基于权重优化方法的可行性和合理性,可为极地探险邮轮的型线和推进器优化设计提供参考。     

一种生成小水线面双体船型线的简单方法

基于切比雪夫多项式和现有SWATH的统计资料,从SWATH主体及支柱特征出发,提出一种生成支柱水线方程和主体横剖面面积曲线的比较简单的方法,并将计算结果与实船线型值进行比较,表明计算精度能满足设计实践的要求,可作为初步设计阶段生成SWATH水下型线之用。     

膜式气囊隔振器帘线缠绕角度研究

在对某型膜式气囊帘线缠绕结构简化的基础上,运用几何分析和应力计算求得该型膜式气囊帘线的理论平衡缠绕角,并提出等效平衡缠绕角的概念。利用有限元仿真验证理论分析结果的正确性和等效平衡缠绕角的存在性。研究结果为膜式气囊设计与制造中的参数选取和工艺简化提供理论依据。     

基于p型有限元法研究断裂力学问题

本文基于stresscheck,用p型有限元法和围线积分法求解混合型裂纹尖端应力强度因子。p型有限元法精度高、收敛快、自适应能力强。围线积分法基于betti功互等定理,用前者计算的应力场和位移场,沿绕裂纹尖端的围线积分,精确计算出混合型裂纹的应力强度因子。文章分析了积分路径、网格密度、p对解稳健性的影响。并与文献和解析解的结果作了对比,表现了良好的精度和收敛速率。     

三维锚泊系统时域计算分析

通过采用在频域内对浮体运动方程求解并将计算结果转换为时域结果,同时与锚链线运动时域方程耦合求解锚泊浮体在限制工作水深的运动位移与锚链线上的张力.采用一种考虑锚链线上各种受力的三维锚链线模型来计算锚链的位移与受力.通过对计算结果的分析表明,本方法简单、实用,可以提供具有工程精度的锚泊性能预报.     

基于变复杂度方法的船舶型线优化

介绍变复杂度方法的基本原理,给出变复杂度的优化框架;以克里索集装箱船(KCS)船舶兴波阻力为目标,采用变复杂度方法对KCS艏部型线进行优化,得到兴波阻力下降的船型,并对优化结果进行对比分析。结果显示,变复杂度方法的计算结果具有一定可靠性,可显著提升船型优化效率,具有一定的工程实用价值。     

防风系泊系统系泊线张力的简化计算

针对防风系泊系统的特点,利用单系泊线系泊点水平距离与系泊力大小之间的关系,采用几何近似假设将承载时的系泊线形状近似为极限状态时的直线。首先利用悬链线理论中的假设,分析得到使用简化计算的条件与张力计算的简化公式,并应用到组合系泊线结构的求解。然后分析悬链线参数和垂跨比对张力计算结果及其误差的影响。最后通过2个算例分析,分别对单系泊线问题的悬链线法、近似抛物线法和简化计算方法的结果进行对比,并对典型防风系泊系统的组合系泊线进行计算分析。