用改进的B—P网络计算船舶阻力研究

运用B－P神经网络来计算船舶阻力,在动量法和学习率调整基础上,提出了增多可供调节的在数,增大权值维数,以及融入有限元的思想,较好地解决了大样本输入所面临的麻痹、瘫痪、不收敛难题;本文对圆舭短折角中速艇以及双尾阻力图谱,用改进的B－P神经网络进行了精确模拟,编制了实用Windows程序计算这两种船型的阻力,通过把各种图谱进行精确数字化,进而融入受试修正的理论计算,向数字化水池迈进。     

基于神经网络的船舶阻力计算数值实验研究

3层以上的前向神经网络能以任意精度逼近任何非线性函数,采用误差反传算法,利用系列60船模原始试验数据作为训练和检验样本,应用输出与目标的线性回归、相关系数和相对误差,以及利用该神经网络绘制的曲线作为评价指标,通过大量的数值实验对最佳训练函数、性能函数、传递函数、隐层神经元数的选用进行了研究,建立了最佳的系列60船舶阻力计算3层和4层BP神经网络系统。     

船舶自由浮态阻力计算的改进算法

船舶在航行过程的阻力特性直接决定了船舶的动力性能,现代船舶工业的设计与制造水平不断提高,而船舶阻力特性是船舶结构设计时需要重点分析的影响因素,因此,研究船舶自由浮态下的阻力特性有重要意义。本文首先建立船舶的阻力数学模型,然后基于一种改进的流体力学分析方法-静态平衡算法对船舶的自由浮态阻力特性进行分析,并结合计算流体力学CFD算法进行阻力特性仿真,得到了较为准确的船舶自由浮态阻力特性曲线。     

船舶阻力图谱计算与模型试验结果比较分析

对现有船舶阻力快速预报方法进行比较分析,给出适用于不同吨位下肥大型船舶的阻力计算方法。结合国内近年来建造的几艘不同吨位的新型肥大型船舶模型试验资料,将图谱计算结果与模型试验数据进行对比、分析,研究其中的规律,结果表明,对于较大吨位的中、高速船舶阻力,兰坡凯勒法在适用范围和精度上要优于艾亚法, 而较小吨位的中、低速船舶则采用艾亚法要适合一些。     

预报现代高速排水型船舶阻力性能的新型方尾图谱

本文根据多艘同类方尾船型与阻力实验资料,对原苏联"方尾图谱"进行了重分析,并对其高速范围的阻力进行了修正,并将速度范围由Fr=0.3～0.7扩展到Fr=0.3～1.0,长度排水量系数ψ由7.0～8.5扩展到5.0～10.重分析后新的方尾图谱可用于高速双体船的阻力估算.同时将新方尾图谱与高恩螺旋桨图谱的数据均转换成电子图表数据,直接应用Microsoft Excel进行现代高速(单体或双体)船舶的快速性计算.根据输入的主尺度和船型系数,自动对新方尾图谱的电子阻力数据进行查值和主要影响系数的修正计算,粘性影响修正与粘性阻力计算,以及确定高速单体船或高速双体船的总阻力与有效功率曲线.实际算例与船模试验结果比较表明,本方法便于进行不同尺度方案的阻力性能比较,是一种实用、高效、灵活、便捷与可靠的计算方法.     

基于CFD的船舶船体总阻力预报方法

为了对船体航行阻力大小进行预测,使得设计人员在设计阶段便能够对船身结构进行优化改进,以获得性能优良的船身结构。基于UG建立船身与水流相互作用的几何模型,并借助hypermesh环境对几何模型进行离散化,得到高质量的流体动力学计算网格。将船头前部网格作为入口边界条件,后部以及侧面网格作为出口边界条件,船身对称面网格作为对称边界条件,建立有效的有限元计算模型。采用Fluent求解器对有限元模型进行求解,设定最大迭代步数为100步。通过对求解过程中动力粘度、速度、压力等重要的动力学参数残差收敛情况进行监控,表明整个计算过程收敛,得到的计算结果与实际情况相符合。通过CFD计算,得到了船身周围水压分布情况,根据船身前后方向水压差以及船身截面积,计算得到了船舶航行阻力。     

船舶兴波阻力的一种计算方法

简述了采用面元法计算船舶兴波阻力的原理,给出了Rankine源和Kelvin源两种格林函数的具体形式,并比较了两者的优缺点。最后以Wigley数学船型为例,总结出了一套完整的兴波阻力计算步骤。     

基于Rankine源函数的船舶兴波阻力计算

本文基于格林函数的Rankine源函数对船舶运动中的兴波阻力展开计算,由此提升直接法的计算精度,保障船舶的航行安全。     

船用丙纶缆绳的水阻力试验研究

在船模拖曳水池中进行了船用丙纶缆绳的水阻力试验。缆绳切向阻力系数由长、短两根裸绳直拖试验而获得,为0.036;法向阻力系数由缆绳悬挂重物吊拖试验得到为1.66。     

基于CFD的船舶阻力预报方法研究

根据船舶阻力成分及预报方法进行分析讨论,提出基于CFD的方法进行船舶阻力数值预报。分别基于势流和粘性流理论对船舶阻力进行预报,将阻力系数与试验值进行对比。基于粘性流体理论求解获得船体的粘性总阻力及摩擦阻力,基于势流理论直接求解欧拉方程获得船体兴波阻力。通过对某油船在各航速下的阻力理论计算结果与船模试验值的比较表明,该方法计算速度快,经济性好,且预报精确度高,完全满足工程需要,可以在实际工程使用。     

内河船舶航行阻力计算方法讨论

通过分析计算实船和船模试验实测资料 ,对山区河流和丘陵河流船舶航行阻力计算方法的区别以及船队航行阻力的计算方法进行了探讨 ,并提出了相应的计算公式     

应用路径积分法解船舶倾覆概率问题

横浪情况下的倾覆,只在严重海浪下才会发生,因此是一个强非线性总理2,可以采用首次通过的概念来研究,为此,必须求出随时间演变的概率密度分布函数。通常可应用在时间域内解相应的Fokker-Planck方程的方法求取,由于这一方程求解比较困难,一个较有效的办法是应用路径积分法。但这一方法原理上是一个近似方法,是否可用于解首次通过尚待考核。本文主要讨论求解船舶横对随机波的倾覆概率时,用路径积分法解一次通过问题的可用性,文中对假想的船舶在白噪声波上的倾覆,用路径积分法和有限差分法两种方法求解。两种方法得出的倾覆前时间（一次通过时间）的概率分布基本相同。     

船体阻力计算中网格划分方法研究

由于网格划分中多种因素的影响,导致船体阻力等水动力性能的计算难以获得较精确的结果。文章针对粘性流体力学算法(FLUENT软件),探讨了影响船舶水动力学计算的若干网格因素,对网格生成中部分因素的影响进行了考察。通过一系列的计算、分析,提出改进计算的方案,确定了适用于工程实际计算的参数,据此对船体阻力进行了计算,与试验结果比较表明有较好的符合程度。     

船舶几种浮态下阻力的数值计算方法

商船会因装载不同而吃水大幅增减,舰艇会因战损而出现严重纵横倾,如何在浮态急剧变化时估算船舶的快速性,是一项具有普遍意义的课题.为了解决上述问题,采用计算流体力学方法对某型船模进行了大量计及自由表面的不同浮态下的阻力数值计算,在深入分析船体浮态改变时影响船舶阻力诸因素的基础上,对数值计算结果进行了研究,推导出船舶吃水、纵倾和横倾变化时的阻力估算公式.据此进行的数值计算结果与水池试验结果对比,吻合良好,从而验证了提出的计算模式的可行性,为解决船舶任意浮态下的阻力计算问题提供了新的思路.     

基于神经网络的船体阻力主成分分析估算法

为实现在损失信息最小的情况下高效预报船体阻力,对采用神经网络来估算船体阻力的方法进行分析,利用主成分分析法降低分析船型矢量P的维数。     

一种新的路径积分法在船舶横摇概率计算中的应用

基于Gauss-Legendre积分规则提出了一种新的路径积分法来计算随机横浪中船舶非线性横摇运动的概率密度分布,新的路径积分法能够得出精确的瞬态概率密度分布,包括系统响应尾部区域的概率分布,其对系统的可靠性分析是十分重要的.船舶随机横摇运动微分方程考虑到阻尼力与恢复力的非线性.数值模拟了联合概率密度函数随时间的演变,分析了外部激励强度对船舶稳态概率密度分布的影响.数值模拟的结果表明新的路径积分法对研究船舶非线性横摇运动概率密度分布是十分有效的.     

基于改进BP神经网络的船舶操纵性能预报

以某单桨大型船舶在海上的回转性能为例，探讨了应用改进的BP神经网络（Back-pmpagation Neural Network）建立船舶操纵性预报数学模型的方法，并利用matlab语言对其进行了仿真。研究结果表明，改进的BP算法有更快的收敛速度和更好的计算精度。     

水翼复合小水线面双体船阻力性能和翼航姿态计算

分析了水翼复合小水线面双体船(HYSWATH)的阻力变化规律,给出此船型各阻力成分的计算公式,并在此基础上讨论HYSWATH处于翼航状态时吃水和纵倾角的计算,形成了一套较完善的HYSWATH翼航状态阻力计算方法.该计算方法可作为初步设计阶段估算阻力和主机功率之用.     

船舶交流电网中线连接系统的研究

船舶交流电网中线连接方式是一个重要问题,它直接关系到船舶的航行安全问题.在船舶交流电网中线连接系统主要有两种:中线接地系统和中线绝缘系统.本文作者通过对这两个系统的深入考察和分析研究认为,在船舶环境下,交流电网应采用"中线绝缘",而不是"中线接地".这项研究对保证船舶安全航行具有实际意义.     

船舶气囊下水过程中船体强度计算方法研究

基于气囊下水过程受力分析及气囊囊体力学特性,将气囊下水运动过程分析与全船有限元分析方法相结合,研究了气囊下水工艺船体强度分析中载荷及边界条件的特征;二次开发了加载的PCL程序并提出了一种等效约束方式,对某57000DWT散货船的气囊下水过程进行了强度计算与惯性释放方法做了比较,验证其可靠性;并提出一种计入船体挠度与气囊压缩量的相互影响的准静定算法;分析了船体与气囊接触面宽度的影响,获得有益结论。