三体船砰击压力数值计算方法研究

基于冯卡门砰击理论的基本思想,对任意形状的二维剖面入水砰击问题进行了数值研究,并且将该数值计算方法应用在了三体船船首底部二维剖面的砰击压力计算中。首先采用源汇分布法对二维剖面在不同入水深度处的附加质量进行求解,进而计算得到附加质量随入水深度的变化。在剖面入水速度已知的情况下,即可求得剖面的砰击压力值。然后以二维楔形体入水砰击为例,采用本文的数值计算方法对不同底部升角的砰击压力系数进行了数值计算。并且将数值计算结果与模型试验数据进行了比较,结果显示在底部升角大于10°的情况下,两者符合良好,从而验证了该数值方法的可行性。最终,利用该方法对三体船船首底部二维剖面的砰击压力进行了研究。     

三体船随浪中的完整稳性研究

随浪航行波峰位于船中时,容易引起单体船稳性的丧失,但是此结论对三体船是否适用尚待进一步研究。以一条三体船型为例,研究了三体船型在波浪中的完整稳性。对侧体不同位置的多种方案进行了计算。结果表明:当侧体纵向位置位于船舯、船尾和舯前(侧体横向位置较大)时,波浪中的初稳性较静水中反而有所增加,波浪中的大倾角稳性的最大复原力臂也比静水中有所增加,稳性消失角有所减小;当侧体纵向位置位于舯前(侧体的横向位置较小)时,波浪中的初稳性较静水中有所下降,波浪中大倾角稳性的最大复原力臂与静水中比较明显下降。     

浅析南海热带气旋对船舶安全航行的影响及其避离方法

热带气旋是影响我国沿海航行条件的一大天气系统。每年都会有一定数量的南海热带气旋活跃于我国南部、东南部沿海。本文主要介绍了多年来南海热带气旋活动的基本情况及不慎入台的避离方法,以期为在相关海域航行的船舶提供一定的参考价值。     

钻井平台等非自航船舶海上辅助作业研究

海洋钻井平台是海洋工程中的一个重要组成部分,其主要作用就是在海洋上面创建一个供钻井设备能够正常工作的支持平台,是石油工业和船舶行业结合的产物,具有很高的科技含量,且大部分移动式钻井平台是没有动力的,必须借助拖轮来实现其活动的目的。而根据不同工程技术作业的要求,装备各种相应的专用设备从事水面、水下各种工程技术作业的工程船,也多数为非自航箱式船,工程船的移动和定位也必须借助拖轮来完成。随着我国沿海和海上大型施工项目建设的迅速发展,使得大型非自航工程船舶、钻井平台等拖带业务越来越多,且吨位和尺度越来越大,沿海各港口和施工项目之间的拖带任务日益频繁,由于各作业水域的地理环境、水文气象、潮汐及洋流等条件不同,拖轮拖带系、解缆和靠泊平台的操作也不尽相同,现以目前最常用的三用工作船为例,介绍在不同潮流、不同抛锚情况下拖带作业中系、解拖缆的几种方法,对海上航行安全拖带、靠离平台作业、协助工程船抛起锚及定位具有一定的参考价值。     

基于虚拟样机的空气悬架大客车平顺性仿真分析

以空气悬架大客车为研究对象,采用多体系统动力学的理论方法,建立某型客车的虚拟样机仿真模型,并进行平顺性仿真。最后测试车身上相应位置的加速度值,对模型进行验证。     

基于ADAMS／Insight的多连杆后悬架系统优化分析

在对某型轿车多连杆后悬架系统建立ADAMS多体动力学模型基础上,对该悬架系统进行了仿真分析,分析了轮跳对后轮定位参数的影响,并结合ADAMS／Insight模块对该悬架部分硬点的位置进行了DOE优化。优化结果表明,对该悬架系统所做的优化设计是正确有效的,改善了该悬架系统的运动特性。     

基于iSIGHT的UUV优化设计平台

水下航行体(UUV)外形设计的优劣对UUV的最终性能有着举足轻重的影响。传统的设计方法是通过反复的选型-计算-修改来实现的,这种方法不但效率低下,而且由于选型范围有限,常导致得不到最优解。为解决这一问题,本文研究了UUV的参数化设计方法,并通过自编程序实现了在SolidWorks中的参数化建模。利用iSIGHT优化设计平台强大的过程集成能力和各种寻求最优参数的技术,实现了iSIGHT集成并驱动SolidWorks,Gridgen,CFX等软件并寻求最优参数的设计流程。并针对某UUV,以最小阻力为目标,利用NLPQL优化算法进行了优化设计。结果表明,本设计平台达到了实现UUV参数化设计并优化的目的,提高了设计效率。     

基于多Agent的编队协同反潜仿真

编队协同反潜仿真模型是编队反潜作战建模仿真中的重点与难点。通过对编队协同反潜作战的指挥方式与作战协同关系的分析研究,基于多智能体建模理论,提出了基于MBGT(使命-信念-目标-任务)的编队协同反潜实体智能体认知模型,建立了基于共同使命的编队反潜协同模型框架,并给出了该框架下的智能体协商协作方法。该模型能较好地实现编队协同反潜仿真中的各兵力智能体之间的协商与协作,对其他协同作战样式建模也有一定的借鉴价值。     

基于AQWA的旁靠油轮水动力相互作用研究

船舶旁靠系统的水动力响应是一个非常复杂的工程问题,系统中每一个结构的动力响应会受到其他结构的耦合影响。针对两旁靠FPSO和LNG运输船组成的旁靠系泊系统,基于三维势流理论,应用多体水动力学软件AQWA,在考虑两船间水动力相互作用的情况下,计算两旁靠船舶所受到的波浪载荷,并与不考虑两船水动力相互作用的计算结果进行对比分析。结果表明,旁靠系泊系统水动力相互作用是不可忽略的。同时也分析了不同旁靠间距对水动力性能的影响,结果发现旁靠间距只在中高频段时对水动力性能的影响较大。研究结果可为旁靠系统系泊方案的设计和研究提供一定的参考。     

船舶柴油机曲轴动态强度分析

为准确分析二冲程船舶柴油机工作时曲轴的动态特性,结合Pro/E 3D软件和ANSYS软件对船舶柴油机曲轴、轴承、活塞、连杆等部件进行三维实体有限元建模,采用子结构法对其进行结构缩减,并将结果文件导入EXCITE软件中,建立整个船舶柴油机的轴系非线性多体动力学模型。采用该模型对曲轴进行一个循环的多体动力学计算。将计算结果恢复到曲轴实体有限元精细模型,进行正常工况下曲轴在一个循环内的动应力计算。结果表明,与单体曲轴强度分析方法相比,采用非线性多体动力学方法可获得更接近实际的曲轴载荷的边界条件,提高了船舶柴油机曲轴动态特性计算精度。