半约束模型试验--一种验证随浪和斜浪中波浪力计算的手段

本文采用半约束模型试验技术，对一条高速船在规则波中随浪和斜浪工况进行了流体动力系列试验，以探讨航运的安全性，验证作用于船体上波浪力的估算方法。对每次试验，以波动方程的形式采用数值估算方法确定环绕船模的波浪运动的时间历程。并用同样的方法从测量数据中提取垂荡和纵摇与模型测量运动，一阶波导纵荡、横荡作用力和首摇力矩。因此合理比较理论计算的波浪力与力矩的时间历程成为可能。这表明SSPA海事动力学的研究所(MDL)模型试验设施可以提供高质量的测量，与所述计算方法结合起来可用来验证理论计算和建立半经验方法。     

悬移质泥沙变态模型的沉降相似问题

变态河工模型垂线流速分布是不相似的。以此为基础对悬移质泥沙变态模型的沉降相似问题进行了探讨。结果表明 ,变态模型的泥沙沉降是不相似的     

Time-variant ultimate longitudinal strength of corroded bulk carriers

Many bulk carrier losses have been reported of late, and one of the possible causes of such casualties is thought to be the structural failure of aging hulls in rough weather. In aging ships, corrosion and fatigue cracks are the two most important factors affecting structural safety and integrity. This paper uses a set of the time-dependent corrosion wastage models for 23 different member locations/categories of bulk carriers previously developed by the authors, based on the available corrosion measurements for existing large bulk carrier structures. Differences due to the location and corrosion severity of every member type are taken into account. The nominal design corrosion values for the primary members are suggested based on the annualized corrosion rates obtained in the present study. The effect of time-variant corrosion wastage on the ultimate hull girder strength as well as the section moduli is studied. The criteria for repair and maintenance of heavily corroded structural members so as to keep the ultimate longitudinal strength at an acceptable level are discussed. Important insights and conclusions developed are summarized.     

A local model for the simulation of two–dimensional spilling breaking waves

A numerical model for the simulation of two dimensional spilling breaking waves is described. It is derived from a previous model which, in turn, takes its underlying ideas from the Cointe and Tulin theory of steady breakers. With respect to the former model, the present one is local, i.e., the inception, extension, and geometry of the breakers are determined through the local shape of the water surface. The model has been implemented in a RANSE code, which was developed for the simulation of ship flows, through a modification in the boundary conditions. This yields a simple and effective way to reproduce the breakers influence on the underlying flow. The resulting code has been used to simulate the flow past a submerged hydrofoil. The numerical results are compared with those of the previous model and with the experimental data obtained by Duncan.     

波浪中过度加速度的非线性时域预报

国际海事组织(IMO)船舶设计建造分委会(SDC)第4次会议把过度加速度稳性直接评估的制定提上议程。然而,如何准确预报和评估波浪中的过度加速度依然是一个亟待解决的问题。文章针对此挑战,采用三维时域混合源法进行了波浪中过度加速度的直接预报和评估。首先,采用三维时域混合源法,建立了波浪中船舶大幅横摇运动和船体任意位置处横向加速度的非线性时域预报方法;其次,以4000TEU集装箱船为研究对象,开展规则波和不规则波中的大幅运动模型试验,对计算方法进行验证;然后,对比分析了3DOF(垂荡—纵摇—横摇)和4DOF(横荡—垂荡—纵摇—横摇)耦合数学模型的计算精度;最后,分析了船体横向加速度的影响因素。研究表明,考虑横荡影响的4DOF数学模型计算精度较高;数值计算结果和模型试验结果吻合良好,证明文中建立的非线性时域方法可有效预报波浪中的过度加速度,可用于IMO过度加速度衡准的制定,也可为船舶设计提供评估手段。此外,文中还研究了IMO薄弱性衡准草案中中国和德国联合提出的加速度简化计算方法的适用性,证明该简化计算方法具有一定的保守性,符合衡准的要求,可用于过度加速度薄弱性衡准计算。     

低长径比浮式圆柱涡激运动实验研究

为研究低长径比浮式圆柱涡激运动响应,对其进行了水槽模型实验研究。测试了三种长径比(L/D=2.5、2.0、1.5)圆柱在不同来流速度下的运动响应及顺流向、横流向动水压力,从响应幅值、涡泄频率、受力分析等多个角度出发,分析其涡激运动的关键特征。研究表明:涡激运动响应幅值随长径比的减小呈降低趋势,这种趋势在锁定阶段更加明显;涡激运动锁定区前后阶段,涡泄频率与固有频率比值随约化速度呈线性增加,锁定区前St≈0.18,锁定区后St数小于0.18,且随长径比的减小而减小。     

船舶绿色电源PEMFC及其性能影响因素分析

能源与环境制约了各国经济的持续发展,绿色船舶成为当前船舶行业的发展趋势,燃料电池作为绿色电源在船舶行业具有广阔的应用前景。燃料电池是一种多输入的电化学反应装置,影响因素较多。该文在验证了质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cells,PEMFC)稳态建模正确性的基础上,通过稳态建模,利用MATLAB对影响PEMFC性能的各因素进行了分析讨论,并给出了各影响因素的影响大小。最后,在PEMFC的控制和设计上提出了一些指导性的建议。     

基于动态规划算法的舰空导弹火力分配模型研究

简要介绍火力最优分配问题中4个基本要素,并在此基础上,给出了舰空导弹火力分配模型数学表达式及其约束条件。运用动态规划算法,以对目标的最大毁伤值为目标函数,给出了动态规划的递推公式,并举例予以说明。     

短波信道模型仿真及其改进算法研究

文章介绍了Watterson信道模型的特性,并以ITS宽带信道模型为基础,提出了一种改进的窄带短波信道模型,并经过适当的近似与简化,得到了适于计算机仿真的实现结构,改进的窄带短波信道模型考虑了各个传媒模式内的时延扩展,消除了Watterson模型的使用限制,能够仿真更为广泛的短波信道条件。     

一种目标角闪烁统计性模型算法及仿真

提出了对应于角闪烁时域统计性模型中一类子模型的特定生成算法,并在时域统计信号上增加了相应的频域特性。通过仿真实验得到的时域统计图形和频域功率谱图形充分证实了算法的正确性。