虚拟水池试验系统中船体曲面和网格自动生成技术

为推动CFD技术在船舶水动力学领域的更高层面的广泛应用,中国船舶科学研究中心开发了舰船综合水动力虚拟水池试验技术系统。该系统为了减轻传统CFD分析中的重复性工作,实现了船体复杂三维曲面和全域结构化网格的自动生成。本文对系统中三维曲面和网格自动生成技术进行详细讨论。     

Mathematical model of small water-plane area twin-hull and application in marine simulator

Small water-plane area twin-hull（SWATH） has drawn the attention of many researchers due to its good sea-keeping ability.In this paper,MMG＇s idea of separation was used to perform SWATH movement modeling and simulation;respectively the forces and moment of SWATH were divided into bare hull,propeller,rudder at the fluid hydrodynamics,etc.Wake coefficient at the propellers which reduces thrust coefficient,and rudder mutual interference forces among the hull and propeller,for the calculation of SWATH,were all considered.The fourth-order Runge-Kutta method of integration was used by solving differential equations,in order to get SWATH＇s movement states.As an example,a turning test at full speed and full starboard rudder of ‘Seagull＇ craft is shown.The simulation results show the SWATH＇s regular pattern and trend of motion.It verifies the correctness of the mathematical model of the turning movement.The SWATH＇s mathematical model is applied to marine simulator in order to train the pilots or seamen,or safety assessment for ocean engineering project.Lastly,the full mission navigation simulating system（FMNSS） was determined to be a successful virtual reality technology application sample in the field of navigation simulation.     

船舶动力定位系统推进器推力损失计算

阐述了船舶动力定位系统（DPS）推进器推力损失的形成机理,采用基于模型试验的半经验计算方法,对推进器与船体之间的相互干扰﹑推进器之间的相互干扰、海流﹑波浪等因素引起的推进器推力损失进行了计算.在已知推进器的参数和布置以及海流、波浪等环境载荷参数条件下,计算和分析了DPS推进器在360°的范围内产生推力时的推力损失图.针对计算结果提出了推力最优分配中设置禁区的概念,并对如何减小推力损失的措施进行了探讨.     

基于神经网络的船体焊接规范自动预测方法研究

针对目前船体焊接规范参数设计的特点,设计了船体焊接规范自动决策的人工神经网络模型．通过实际焊接工艺数据对网络模型进行训练,把以规则显示表达的工艺设计知识转化为隐式网络权值,应用网络推理机快速、准确地预测船体焊接规范参数．实验表明所建神经网络模型具有较好的自学习和预测能力,为船体焊接工艺参数优选提供了一条新途径．     

烟大铁路轮渡渡船的船体结构设计

本文全面阐述了烟(台)大(连)线火车渡船的结构设计,对该船的一些特殊结构设计进行了有限元分析和计算,并且对一些船体结构的结构工艺和焊接工艺如何实施作了简要的论述,其结论对今后设计同类型的船舶有一定的借鉴作用。     

基于仿真计算的内锥轴孔过盈配合压装补偿优化

某大功率机车牵引电机采用典型的小齿轮与内锥轴孔装配的传动结构,因制造过程中内锥轴孔存在微小的形变,小齿轮压装中无法准确确定P0位置,造成压装后实际过盈量与理论过盈量的偏差,文章将从内锥轴孔的形变影响仿真、P0值的偏差计算,提供压装补偿依据,解决小齿轮与内锥轴孔压装量偏差的问题.     

残余应力的筛降效应及其对矩形板强度的影响

分析了船体板中残余应力的筛降,得到了在受拉和受压情况下的筛降水平的计算公式,并用有限元程序模拟了残余应力的筛降过程,验证了公式的有效性.分析了残余应力的筛降对板的平均应力-平均应变曲线的影响,采用两种方法分别得到了考虑筛降效应的板的平均应力-平均应变曲线的表达式,用有限元法进行了模拟计算,结果表明,分别计算受残余拉应力和残余压应力区的应力得到的平均应力-平均应变曲线和有限元计算结果符合得更好.     

船体舱段优化设计

将基于二次规划的准解析法优化理论应用于船体舱段的优化设计中,在整船三维有限元分析模型的基础上建立了船体舱段的优化模型.以船体舱段重量为目标函数,以钢板厚度和型钢横截面积为设计变量,考虑了尺寸约束、强度约束和稳定性约束,使优化后的舱段满足设计要求.根据优化理论编制了SAAOP程序,探讨了一种基于整体结构的局部优化设计的简便方法.     

锥柱结合壳加强形式应用研究

在现代潜器的耐压船体结构设计中,广泛采用了锥柱结合壳过渡结构形式。厚板削斜锥壳过渡环是一种新型的加强形式,能有效地减小锥柱结合壳处的局部高应力,并具有结构重量轻、制造工艺简便、加强效果好等特点。为满足现代潜器的发展需求,本文采用迁移矩阵法专用程序,对该种加强形式进行了大量的理论计算和分析研究,以获得最佳的结构形式和参数,为现代潜器应用厚板削斜锥壳过渡环设计提供指导原则。     

用逼近目标规划模型进行潜艇耐压船体最佳设计

本文把最大限度地发挥结构最佳尺度和材料最优性能作为潜艇结构优化设计的第一追逐目标,运用目标规划模型,建立单目标非线性约束优化的目标规划模型,求解连续与离散混合变量的最优解,并全部圆整到规格化变量,最后获得规格化设计变量关于满应力设计和耐压船体较轻重量的相对有效解.