基于四面体网格的船舶静水力计算方法精度研究

四面体方法非常适合分析多凸体(浮式海洋平台、子母船和半潜船等)结构的浮态问题,该方法已经在多个工程领域进行了应用,但是对其静水力计算方法的精度研究还未见报道.文章首先介绍了基于四面体网格的静水力计算方法,然后通过椭球算例研究了典型静水力参数的计算精度与单元尺寸的关系.算例选取了 5种不同的单元边长,针对浮体的3个典型静水力参数,进行精度分析.试验结果表明,四面体算法的精度控制水平与Maxsurf大致相当,当单元边长取为主尺度最小值的5％时,该算法即可取得满意的精度.     

横浪海况下蓝鲸号起重船吊装上部组块运动响应研究

蓝鲸号起重船舶在海上吊装大型上部组块施工过程中,有时受现场条件限制,会出现横浪吊装作业工况,此时组块运动容易偏大,威胁作业的安全,甚至造成设备损坏和人员伤亡事故.本文针对横浪-系泊系统-起重船-吊缆-上部组块复杂耦合系统,开展了数值模拟研究工作,分析吊装组块的运动响应规律和特性.将规则波中运动响应预报结果与水池模型试验结果进行了对比分析,验证了数值模拟的合理性及其精确性,揭示了起重船和吊物的耦合运动机理.针对典型横浪不规则波工况,开展了运动响应预报,并和Noble Denton相关衡准进行了对比,给出了允许施工作业工况的建议.     

基于MQ插值的变形网格在船舶阻力预报中的应用

在非结构切分网格的框架下,发展了一种基于Multi-Quadric插值的变形网格技术,结合CFD软件STAR-CCM+,采用SST湍流模型,并以VOF法进行自由液面的追踪,将该变形网格技术应用于带附体穿浪双体船的阻力预报中。分别以网格的拉伸变形和斜率变形实现了阻流板和尾楔的边界运动,计算了阻流板高度为4 mm、6 mm和8 mm以及尾楔角度为5°、10°和15°时的工况。计算结果表明,变形网格方法与固定网格方法取得了相同的精度;同试验值相比,在不同工况下变形网格最大平均误差约为6.67%,验证了其可行性。但是,相比于固定网格方法,变形网格方法的计算时耗最大可减少40%,因此采用该变形网格方法可极大地提高带可变形附体的船舶的阻力预报效率。     

某型汽轮机超速脱扣试验浅析

某型汽轮机的超速保护装置采用脱扣结构,文章针对该汽轮机的超速脱扣结构进行分析,总结此种超速脱扣装置的装配要求和试验方法,以利于该型汽轮机的生产。     

采用X形桩的遮帘式板桩码头结构静力分析

X形桩是一种反拱曲面异型桩,相比于同等截面积的矩形桩和圆形桩,X形桩具有更大的截面周长和惯性矩,受力性能更好。结合京唐港32#泊位遮帘式板桩码头结构,以X形桩代替传统的矩形桩,研究其对结构静力的影响。结果表明:相同桩间中心距时,以X形桩替代后可减小前墙弯矩;在同等桩间净距1.75 m下,两类模型的前墙最大弯矩基本相同。相同荷载作用下,前墙位移主要受桩间中心距影响,X形桩形状影响效应很小;锚碇墙水平位移受桩间中心距和遮帘桩形状的影响均很小。桩间中心距、净距与桩间土体土拱效应直接相关,对前墙弯矩、土压力、遮帘桩弯矩等有显著影响。桩间中心距为4.05 m或桩间净距为1.75 m时,结构内力改善效果较优,可采用该间距的X形桩替代矩形桩,节约工程造价。     

近场动力学方法及其应用

近场动力学作为一种非局部理论,能够通过键的失效来自发模拟材料的失效、破坏,其在海洋工程领域已取得初步的研究成果,尤其是在冰区船舶与海洋工程领域,更显出了该方法的优越性。为了更好地了解近场动力学在冰区船舶和海洋工程中的应用,对近场动力学在冰区船舶与海洋工程应用中的问题进行梳理,主要包括冰材料本构模型、冰−结构作用模型、冰−水耦合方法、结构物力学模型、水下爆炸破冰应用及结构表面覆冰除冰的应用等。同时,在全面回顾已有研究成果的基础上,分析其特点和面临的挑战,探讨相应的解决思路和未来的研究方向。     

地下连续墙的受力状态及计算图式分析

在地下连续墙工程现场观测的基础上,对其受力状态进行了分析探讨。指出单元墙段是呈双向弯曲受力状态。因而按现行设计(单向受弯)的配筋计算应做适当的调整。在用筋总量不增加的基础上,使墙体结构设计更加合理、完善、经济、可靠。     

一种新型双燃料喷射器设计与数值模拟

在现有共轨喷油器的基础上,提出一种适用于液态天然气(LNG)液喷的新型双燃料喷射器结构,并运用AMESim软件建立柴油和天然气喷射过程的计算模型,研究柴油压力、LNG压力、柱塞直径和控制腔进油孔孔径对针阀运动和喷油速率的影响规律,验证了设计方案的可行性,也为适用于 LNG液喷的引燃柴油/天然气新型双燃料喷射器的设计提供理论依据.     

大型汽车滚装船固定坡道结构分析及优化

针对某大型汽车滚装船在运营过程中一坡道发生较严重裂纹的问题,利用MSC.Patran软件对坡道结构进行细化有限元分析,计算歪斜工况下的屈服强度,分析应力分布情况并对应力不满足的结构进行改进,裂纹发生的位置与细化有限元分析结果一致,表明对汽车滚装船所有坡道结构做细化有限元分析十分必要.     

新型双机双筒高效吸鱼泵及其控制系统设计

新型高效吸鱼泵由双真空泵、双吸鱼筒组成,利用双筒交替吸鱼、排鱼,可实现连续鱼虾起捕,其效率是单筒间歇式吸鱼泵的1.5倍以上,有效解决了传统真空吸鱼泵存在的效率低、功耗大的问题;双真空泵可互为备用,也可轮流使用,通过冗余设计提高设备的可靠性,这对远洋捕捞业尤为重要;该吸鱼泵采用真空负压抽吸和零压排放原理,有效提高活鱼成活率;主吸鱼管采用套管式结构,可在水平、垂直方向灵活伸缩;控制系统采用全程自动化控制。