具有相同横梁或不同横梁的板架的稳定性

本文由两个部分组成。第一部分中討論了具有相同横梁板架的稳定性問題。在解題时,假設板架的纵梁和橫梁各具有相同的失稳形状X(x)和Y(y),从而将此种板架的稳定性問題轉化为一根相当纵梁在彈性基础上,或在相同的中間彈性支座上受到軸向力的稳定性問題,而X(x)为其失稳形状。上述彈性基础或彈性支座的刚性系数,以及相当纵梁的軸向力的大小,皆与某一相当橫梁的自由振动頻率有关,Y(y)即为該相当橫梁的自由振动形式。利用作者推导所得的公式,既可以用来計算纵梁相同的板架,得到与精确解相同的結果;也可以用来解不同纵梁的板架而得到近似解。在后一种情况下,本文的方法具有与现用方法相同妁精确性,但应用的范圍要广泛得多,且計算的工作量也大为减輕。論文的第二部分,討論了具有不同纵梁和不同横梁的析架稳定性问题。利用本文第一部分的推导,該問題可轉化为一根相当纵梁在不同的中間彈性支座上的稳定性問題。对于仅有一根不同横梁或一对对称布置的不同横梁的板架,又可将該問題的解簡化为一个单独的計算公式。文章还给出了数值計算的例題,以說明公式的应用和解題的工作量。     

从民用船舶汽轮机设计角度论蒸汽参数系列的选择

本文参考国外文献资料,結合船用汽輪机設計的一般原則,討論蒸汽参数的选擇問題。文中論証了蒸汽的压力和溫度对汽輪机經济性的影响,並且分别計算和比較了几个机組工作在不同参数下的經济指标;最后考虑了有关因素,提出蒸汽参数系列的建議,以供討论。     

对造船高等教育的一些意见

本文首先对教学改革以来的高等造船教学作了一个总的估价,並提出当前教学中的几个問題。我国現訂船舶制造专业的教学計划是切合我国具体情况,並符合社会主义教育要求的;与各国的教学計划比較,水平也是比較高的。在加强培养独立思考和独立工作能力的前提下对讲課、实驗、設計、制图、考試等教学环节和輔导制度提出了一些看法。作者提出了学生入大学前应先在工厂做一年学徒以及延长每年生产实习期限的建議以加强生产劳动教育使理論学习可以更加与生产实际密切結合。对安排学生的学习生活方面也建議学生的理論学习应与应用操作很好地調济以提高学习效果,針对目前一班学生人数过多的情况,建議設立一种教学調度組織以解决。各門課程間的密切配合,教师力量完全发揮以及密切师生关系等問題。最后对开展科学研究,在学校內培养学术气氛問題也提出了看法。     

蒸汽机进汽过程压力降及耗汽量决定法

木文引用了B.B.菲立波夫及也万可的蒸汽机进汽流动理論,对此理論的热力及数学关系作了簡明闡述並提出比进汽方程式可以作为单流式蒸汽机热力計算的基础。文中並演导了提閥配汽耗汽量的計算式和获得提閥升程曲綫的簡易方法。最后,列出了平均指示压力的計算式和建議用实驗的部份功图因素对计算的平均指示压力进行修正。     

舰船波浪动弯矩统计分析

根据波浪学中的统計分析方法,討論了波浪动弯矩統計分析基础——譜、相关函数、傳递函数、分布函数的特性及其在动弯矩上的应用等問題。介紹了波浪弯曲应力短期分布、长期分布及其設計标准的有关建议。介紹了冲击振动弯矩理論分布函数。提出了波浪动弯矩統計分析中存在問題,常規計算方法与统计分析法的联系及如何着手研究动弯矩标准的意見。     

弯曲、剪切及纵向力共同作用下船用工字梁的弹塑性变形撓度研究

本文研究了当材料在彈塑性范圍内应力应变为任意曲线时船用梁受弯曲、剪切及纵向力共同作用下的变形与撓度,这些問題在今后船用板架計算中会遇到。文中建立了一組受剪切及复杂弯曲的彈塑性梁微分方程式,这組方程具有很普遍的意义,因从这里可得出彈塑性梁在不同情况下的解,按文中方法后,使对称与不对称断面解及存在着纵向力作用的解等問题在解法上没有什么原則区別,这样就能較方便地采用一种统一方法来求彈塑性粱的各种解。在一般情况下,求解时采用每次近似中解彈性变断面梁的逐次积分法,为加速逐次近似法的收敛过程可采用夏伯雷金定律。     

远洋货輪船员居室布置设计

船员居室需要的面积系依船員編制及居室的舒适标准而定。本文对現代远洋貨船的船員臥室,办公室,卫生設备,膳食設备,文娱設备的标准与需要面积作了初步的探討。作者从历史上的发展来論述船員居室在船上最适合的位置並列举了在船上解决船員居室面积的各种方案。其次提出了佈置船員居室的基本原则及各类居室在船上的相互位置。随后对居室內部佈置、过道走廊、梯道、門的設計以及採光通风,暖气与居室設計有关的一些問題加以論述。最后作者拟出了船員居室設計程序,並提出对現有船舶船員居室設計資料的收集、分析研究的重要性。     

滑行艇升沉纵摇运动的二维数值预报

基于CFD软件对滑行艇二维简化模型在均匀来流中的运动响应进行数值分析。根据滑行艇的流体动力数值计算结果实时求解滑行艇的运动响应特性,对4种不同傅汝德数下滑行艇的纵摇与垂荡耦合运动特性进行研究,得到艇体升沉幅值、纵摇角随时间的变化特性,以及阻力、升力和力矩随傅汝德数的变化规律,并分析了艇体达到稳定状态所需时间和滑行过程中艇底动压力的变化特性。研究表明:傅汝德数1.5时达到稳定滑行状态的时间仅为80 s;除了在傅汝德数2.0时发生严重振荡,其余3种情况下滑行艇均能够趋于一种"动平衡"状态。     

某滑行艇模型瞬态水动力特性数值分析

针对滑行艇瞬态水动力特性的预报问题,采用基于全六面体非结构化网格动网格技术求解粘性雷诺平均方程的FINE/Marine商用软件,使用自由液面捕捉法,结合SST k-ω湍流模型,进行数值模拟,分析了1.18 m滑行艇在不同航速下的水动力特性,其中自由液面捕捉采用BRICS离散格式.通过与已有的船模试验结果比较,表明文中的模拟方法可以很好预报船舶水动力特性.     

增压二冲程柴油机排气脉冲的计算方法

本文的目的是在发动机的設計阶段,给出一种簡便可靠的方法,計算出廢气渦輪前周期变化的气体压力和温度,以作为脉冲廢气渦輪設計工况选择的依据。文中对柴油机脉冲增压系排气管中排气脉冲的形成过程作了簡单明确的說明。从二冲程柴油机的特点出发,在分析了实驗資料后,认为在二冲程大、中型柴油机上;在大部分的时間段内,排气管中各处的压力在同一时刻是相同的,和它只是时間的函数。这样,現象可視为充填和排空排气管容积的过程。同时又认識到温度不仅是压力的函数,而且很大程度上决定于气流层的位移,在排气管有分枝的場合下,排气管中分成了两个不同的温度区。在計算方法中也考虑了在排气脉冲形成的开始阶段排气系统中气体状态变化的傳播对气体状态的影响。基于这些认识,由格拉高列夫基本方程式和确定混合气体状态的方程式,經过一系列具体的处理和推演,得到了計算公式。公式中的一些特定項被归納为特定函数,并预先作成通用的图表。由公式用逐段积分法列表计算可以很方便地求出廢气渦輪前排气管中气体的压力变化和温度变化,可以作为脉冲廢气渦輪設計的依据。文中并对3EDZ43/67柴油机进行了计算,計算結果与实驗結果的比较表明误差很小,本計算方法在工程上是有实际参考价值的。     

浅水中下潜物体有航速辐射问题的数值解

开发了一种基于非均匀有理B样条(NURBS)的Rankine源高阶面元法用于求解浅水中下潜物体有航速辐射问题。基于势流理论,流场中的扰动速度势用物体表面和自由面上分布的Rankine源来表达,同时用映像法计及水底的影响;采用NURBS曲面精确表达物面和自由面,在求出边界面上的未知源强后,物体表面的速度势分布用B样条表示;采用配置方法对边界积分方程进行求解,采用高斯—勒让德公式计算方程中的积分,同时开发了一种解决数值积分中奇异性问题的方法。采用文中数值方法求解了浅水中下潜圆球的有航速辐射问题,计算得到了下潜圆球水动力系数和自由面波形,所得水动力系数计算结果和他人的计算结果进行了比较,其吻合程度良好,从而验证了文中开发方法的有效性。     

螺旋桨强度计算公式

根据理論分析法,結合經驗数据,分别推导出按拉应力或压应力的机翼型、弓型螺旋桨各强度校核公式与計算叶根处厚度公式。在推导过程中,推力分布与轉力分布系按理論計算而得,并把sinθ与cosθ轉化为H/D之函数。在轉力化为推力时引进了δ_η值,該值系按楚思德图譜而得并与H/D有关。然后将所有与H/D有关之函数加以归結,使推力矩及轉力矩产生之应力表达为十分簡便之形式DPK_1/Zbe~2cos~2ε其中K_1就是所有H/D之妇結。在推导离心力及离心力矩产生之应力时,系假定叶之伸張輪廓为椭圆形,其长軸等于螺旋桨之半徑,短軸为伸張叶之最大寬度,一般商船与軍舰螺旋桨皆大致如是,为专供計算离心力之用特假定叶面为一直线,叶背为拋物綫,叶边具相当厚度,等于叶梢厚度et,而該截面面积稍稍大于弦长及厚度相同之弓形截面,而略小于普通机翼型截面,但其差别有限。在計算离心力之矩臂时若接精确計算,則十分麻煩难于处置,因此系按作图方法求离心力之矩臂基础上进行推导,經过上述假定与分析可以写出近似公式如下:K_z_(?)+K_z_s=C_oω(A/A_d)(N~2D~3/Zb)[K_o+K_2]在推导厚度公式过程中,以D/e=26来处理而D/e这一因素仅考虑离心力矩所引起之应力方被引进。而离心力矩所引起之应力仅占总应力之小郭分,并且一般螺旋桨D/e=22～30左右,因此无疑D/e=26来处理对准确度影响甚微。当螺旋桨无后傾角时离心力部分引起之应力甚小,只有轉速在800轉/分附近时予以考虑。故可以写成更簡便之公式。弓形螺旋桨推导过程,与机翼型相若,最后可以相信不同截面形状之螺旋桨可写成如下表达形式: 1.校核公式:[σ]≥(DPK_1/Zbe~2cos~2)ε+C_oω(A/A_d)(N~2D~3/zb)[K)o+K_2) 2.e_(0.2)R的近似表达式(D/e=26轉化): 与J.A.罗姆逊(Romsom)公式,挪威船级社(Det Norske Veritas)算式,苏联巴甫米尔方法比較之后不难发現,罗姆遜公式不能直接求出叶接处之厚度,在强度校核中若发现材料应力不足时需反复計算。挪威船級社算式,不适用于压应力,也不适用于弓型截面螺旋桨,簡化过程比較粗糙。巴甫米尔方法計算过于麻煩,玥提出新的公式計算比較簡便,合理性也有所提高。     

钢骨架钢丝网水泥板组合梁在弯曲时的强度研究

本文介紹了国內鋼骨架鋼絲网水泥船的组合梁的一系列弯曲試驗資料,并推导出下列結論: 1.鋼骨架鋼絲网水泥板的組合梁在弯曲时的剖面計算方法:当鋼絲网水泥面板受压时,可視作匀质材料,采用适当的彈性模数与鋼材彈性模数的比值,折成钢材面积計算之;当钢絲网水泥面板受拉时,仅将鋼絲网水泥板中的受力鋼筋和鋼絲的面积計入剖面中。其应变及撓度的計算結果与实驗值相符。 2.通过实驗求出組合梁在弯曲时的有效带板寬度,結果表明有效寬度数值大于12倍鋼絲网水泥板厚;并得出单梁加强有效寬度系数的λ～α曲线和近似公式,当α>1.5时,λ=(α-0.91)/(α-0.52);并从計算得到多粱加强板的λ_m～α曲线和近似公式,当α>1.6时,λ_m=(α-0.91)/(α-0.78)。可以供鋼絲网水泥船在設計中参考。 3.通过实驗,論述了组合梁弯曲时,板与梁連接强度之重要性,并采用了新的連接构造型式,指出在一般情况下应校核錨刺剪切应力(計算公式为τ=((Q_(max)S_xα)/I)/m((πd~2)/4)及錨刺使砂浆受挤的挤压应力(計算公式为σ_o=((Q_(max)S_xα)/I)/mhd),同时試駿証明后者是更重要的。     

多轴对顶活塞式发动机的动力性能

对于多軸二冲程对項活塞式发动机而言,进排气活塞的布置方式、各曲軸的轉向情况都是較多的,因此发动机具有多种运动学方案。各方案的实现条件(即排气活塞提前角及各气缸夹角的数值)是不同的,同时,它們的动力性能如曲軸主軸承負荷、发动机发火均勻性、平衡性、軸系扭轉振动特性等亦各有所异。本文对多軸对项活塞式发动机的发火均勻性及外部平衡性的計算方法进行了探討。发动机的发火均匀性与曲軸的曲柄排列及橫排各气缸的发火間隔角有关,而后者又决定于发动机的运动学方案。由于各列气缸是斜置的,而活塞的止点位置又不一致,因此以正反轉矢量方法来討論发动机外部平衡性是最为方便的。該型式发动机装置的扭轉振动当量系統为具有多个相同分支的齿輪連接分支系統,它的扭轉振动可分为两部分——节点在齿輪处的振动(共节点振动)和节点在軸上的振动(同相振动)两种形式。文中对多个相同分支軸系的扭轉振动特性作了初步分析,并对消减危險扭轉共振的措施和改进发动杌的平衡性提出了一些看法。此外也給出了三軸及四軸发动机的計算結果,可供該型式发动机設計时的参考。     

船舶多自由度斜航运动水动力数值研究

计及多自由度运动的船舶斜航水动力预报对船舶航行安全具有重要意义。文章通过耦合求解船舶运动方程和雷诺平均N-S方程,并采用VOF方法和高精度自由面捕捉技术对作多自由度斜航运动船舶的粘性绕流场进行数值模拟。船舶动态平衡位置根据计算出的力和力矩来决定,得到包括升沉、纵倾和横倾在内的船舶浮态。文中采用的算例与爱荷华大学进行的模型试验相同,通过比较数值计算结果和试验值验证了该方法的有效性。对船模在受约束和自由运动两种状态下的船舶运动和流场进行模拟,通过比较分析船舶升沉、纵倾和横倾的影响。文中计算获得的详细流场细节特征,包括前体和舭部的涡以及船体表面上的压力,有助于理解船舶斜航运动浮态变化的机理。     

船舶多自由度斜航运动水动力数值研究（英文）

计及多自由度运动的船舶斜航水动力预报对船舶航行安全具有重要意义。文章通过耦合求解船舶运动方程和雷诺平均N-S方程,并采用VOF方法和高精度自由面捕捉技术对作多自由度斜航运动船舶的粘性绕流场进行数值模拟。船舶动态平衡位置根据计算出的力和力矩来决定,得到包括升沉、纵倾和横倾在内的船舶浮态。文中采用的算例与爱荷华大学进行的模型试验相同,通过比较数值计算结果和试验值验证了该方法的有效性。对船模在受约束和自由运动两种状态下的船舶运动和流场进行模拟,通过比较分析船舶升沉、纵倾和横倾的影响。文中计算获得的详细流场细节特征,包括前体和舭部的涡以及船体表面上的压力,有助于理解船舶斜航运动浮态变化的机理。     

船舶有航速时三维时域格林函数计算方法研究

船舶工业CAE软件势流求解器的开发对势流计算方法的可靠性提出要求,本文针对船舶有航速时深水三维时域格林函数计算方法开展研究。首先引入三维时域自由面格林函数,其瞬时项的求解采用Hess&Smith方法,自由面记忆项的求解采用美国密歇根大学Beck团队的方法。其次,分区域推导出三维时域自由面格林函数记忆项及其导数的编程所用的数学展开表达式。然后,采用间接法模型求解分布源强和速度势,并采用压力直接积分法求出时域辐射力。最后,针对Wigley I船型开展了辐射力计算,并与公开的试验及计算结果进行对比,验证本文方法的可靠性。     

开口结构声辐射计算的虚拟边界法

计算薄壁开口结构声辐射问题时,一般采用以结构表面压力差作为变量的间接边界元法.当结构两表面的法向量不一致或者两表而振动速度不相等时,间接边界元法无法应用,只能采用直接边界元对结构的内外边界均进行离散求解.对于厚度较小的结构,内外表面均离散的直接边界元法会导致数值积分奇异的困难.针对上述不足,文章提出一种计算开口结构声辐射问题的虚拟边界法:在开口结构上人为地加上边界,使其成为一个或多个相互独立的封闭结构,对这样的封闭结构分内外声场分别建立方程,并利用虚拟边界上的压力和速度连续条件联立求解,从而避免了间接边界元和直接边界元法计算开口结构声辐射问题时存在的缺陷;同时采用文中的方法还可以同时得到声场中非物面边界上质点的振动速度和压力,这是常规边界元法无法做到的.数值算例表明文中的方法是正确可行的.     

二维水翼的设计与优化

通过指定沿叶剖面的压力分布或速度分布来设计翼剖面是水翼设计优化的有效途径.在给定二维水翼表面压力分布的条件下,通过已知物体表面的扰动势分布,利用格林定理,建立求解物体表面法向速度的Dirichlet型边值方程.假定一个初始剖面,通过积分得到扰动势分布,利用面元法求解方程得到法向速度.物面边界条件用于剖面的形状修正,利用迭代计算方法可达到设计目标.通过调整压力分布,可对翼型进行优化.文中对对称翼及不对称翼进行设计,并优化设计了剖面A, B和C.     

船首外飘砰击设计载荷直接计算

文章结合三维线性势流理论和砰击速度的长期分析方法,求解出船体外飘位置的设计砰击速度;以首垂线和静水面交点处的设计砰击速度为目标值,给出了用于确定船首外飘砰击设计载荷的等效设计波,进而得到了设计状态下船体外飘剖面与波面相对运动关系;将船体剖面与波面间的相对运动关系等效转化为船体剖面与静水面的相对运动,利用显式有限元方法实现了外飘剖面砰击设计载荷的预报。针对直接计算方法中涉及的设计砰击速度、砰击压力和砰击压力系数,对比分析了文中结果和相应的规范值或试验值,论证了文中船舶外飘砰击压力设计载荷直接计算方法的合理性。