船舶横浪倾覆试验及其数值模拟

本文介绍船模倾覆试验的结果及其数值模拟。试验表明，在横浪情况下船舶因装载造成的横倾角，会大大增加倾覆的危险性。对这一结论进行的数值模拟与实测结果符合良好。     

基于SPH流体仿真的船模阻力试验过程的虚拟展现

通过求解RANS方程计算船体周围粘性边界层,同时结合VOF方法处理自由表面,能够获得带自由表面的船体周围稳态粘性流场,但是难于比拟拖曳水池模型试验得到连续变化的流场,该文提出采用SPH流体仿真方法模拟船模阻力试验中自由表面及流场的生成与演化,并借助三维交互式图形显示技术实现试验过程的虚拟展现,最后以DTMB 5415船模试验加以例证。     

通航隧洞船舶航行阻力试验研究

为进一步了解船舶在通航隧洞中航行阻力的变化规律，针对大型船舶提出航行阻力估算公式，建立物理模型开展船模试验对公式进行验证与分析。结果表明：阻力实测值与公式拟合程度较高，验证效果良好；隧洞水域横截面积的变化对航行阻力扰动更大，航行阻力对隧洞水域横截面积的敏感性高于航速；航行阻力与航速的二次方成正比，随着通航断面系数的增大而减小。     

运动状态下舰船本体X波段RCS统计特征分析北大核心CSCD

[目的]为明确舰船运动对实船雷达散射截面(RCS)测量统计结果干扰的情况,开展各种运动状态下舰船本体X波段RCS的统计特征分析。[方法]构建低海况运动状态下舰船本体动态RCS仿真方法,以DTMB 5415水面舰船标准模型为基础,构建水动力仿真和电磁散射统一模型,获取在水平入射方向上X波段雷达波探测的舰船动态RCS数据,分析统计时间、海况、航速和浪向角对RCS统计特征的影响边界及影响规律。[结果]舰船本体动态RCS统计特征与静止状态下的存在差别;在低海况下,舰船总的RCS特征值受海况、航速及浪向角的影响范围在0.9 dB以内;舰船特征方向上的RCS对浪向角变化的较为敏感,并随着海况的增加逐渐降低。[结论]研究成果有助于掌握舰船运动对实船RCS测量统计特性的干扰情况,可为实船RCS测量工况的选择提供支撑。     

长江上游老虎梁险滩航道整治模型试验研究

长江上游老虎梁滩段是重庆—宜昌河段内的重点碍航滩险，近期发生多起海损事故，严重影响船舶通航安全及航运效益发挥。针对此问题，采用物理模型试验和船模试验的研究手段，在深入揭示老虎梁滩段碍航水流特性及行船安全问题的基础上，对不同航道整治方案实施后的水流条件、行船状态进行了对比研究。结果表明，方案实施能减弱不良流态对船舶安全航行的影响，综合分析比选后推荐了最优方案，为该滩段航道整治工程设计提供科学依据，也可供其它类似滩险的航道整治研究参考。     

Influence of external restraint distribution on welding buckling of thin plate butt joint北大核心CSCD

［Objectives］It is easy to produce buckling distortion when welding thin plate butt joints, which affects the construction period, cost and performance, but this can be controlled by applying external restraints. ［Methods ］ First, a butt welding test of a thin plate under external restraints is carried out, and the out-of-plane deformation is measured by the optical surface scanning method. At the same time, finite element (FE) models in a free state and external restraint state are established, and the thermal mechanical phenomena of the two models are subjected to thermal-elastic-plastic FE analysis (TEP FE). The influence of different external restraint distributions on the welding buckling distortion of the joints is then studied, and reasons for controlling welding buckling distortion are analyzed from the perspective of longitudinal plastic strain and longitudinal contraction force.［Results ］ The out-of-plane deformation of the corresponding model is in good agreement with the measured results, and milder than the out-of-plane deformation of the model in a free state. When external restraints are applied, the longitudinal plastic strain of the weld and its adjacent metal decreases, and the longitudinal contraction force of the thin plate also decreases.［Conclusions ］ The results verify that external restraints can effectively control welding buckling distortion, and the control effects are different depending on the external restraint distribution. © 2023 Chinese Journal of Ship Research. All rights reserved.     

基于压条拘束的薄板接头焊接失稳控制

将焊接试验与数值模拟相结合，对采用压条拘束控制的2种典型焊接接头失稳变形机理进行了研究。基于热-弹-塑性有限元方法，分别再现5mm厚对接接头和T型接头在常规自由态和压条拘束下的焊接过程，将2种接头计算得到的面外变形与焊接试验后测量的面外变形进行对比，从而验证所采用的有限元计算方法的准确性。分别计算对接接头与T型接头在不同压条拘束距离下的面外变形，并分析拘束距离对2种接头焊接失稳变形的控制效果；比较不同拘束距离下接头的焊接温度场及固有变形，阐明压条拘束控制2种焊接接头失稳变形的机理。结果表明：施加压条拘束使对接接头的纵向固有收缩和横向固有弯曲均减小，从而控制其焊接失稳变形；T型接头施加压条拘束后，几乎不影响纵向固有收缩，但使得横向固有弯曲显著减小，从而达到控制焊接失稳变形的效果。