Determining the hydrodynamic forces on a planing hull in steady motion

A combination of methods was developed that can determine hydrodynamic forces on a planing hull in steady motion. Firstly, a potential-based boundary-element method was used to calculate the hydrodynamic pressure, induced resistance and lift. Then the frictional resistance component was determined by the viscous boundary layer theory. Finally, a particular empirical technique was applied, to determine the region of upwash geometry and determine spray resistance. Case studies involving four models of Series 62 planing craft were run. These showed that the suggested method is efficient and capable, with results that are in good agreement with experimental measurements over a wide range of volumetric Froude numbers.     

桥梁结构日照温差二次力及温度应力计算方法研究

根据等效线性化原则,借助一般有限元程序分析预应力混凝土桥梁的非线性日照温差二次力及温度应力;针对两种非线性温度梯度模式及具有不同顶、底板厚度的一般箱梁桥,推导了等效线性化后的特征参数计算公式。对洺河桥预应力混凝土四跨箱形连续梁的非线性日照温差温度应力计算表明:中国现行公路桥规中规定的日照温度梯度模式是偏于不安全的,由日照温差产生的连续梁跨中附近截面下缘拉应力较大,它与预加力等产生的次应力组合会使截面抗裂性降低,设计时应充分重视。     

变系数二阶常微分方程的边界层型问题的插值摄动解法

用插值摄动法[1]求得了变系数二阶常微分方程的边界层型问题的一级近似解．由于该方法能公式化（如式（10））,故其计算过程显得十分简便．其精度甚至比多尺度法的还稍高一些.     

白令海潮汐能通量和底边界能耗散

The spatial distribution of the energy flux, bottom boundary layer (BBL) energy dissipation, surface elevation amplitude and current magnitude of the major semidiurnal tidal constituents in the Bering Sea are examined in detail. These distributions are obtained from the results of a three-dimensional numerical simulation model (POM). Compared with observation data from seven stations, the root mean square errors of tidal height are 2.6 cm and 1.2 cm for M₂ and N₂ respectively, and those of phase-lag are 21.8° and 15.8° respectively. The majority of the tidal energy flux off the deep basin is along the shelf edge, although some of this flux crosses the shelf edge, especially in the southeast of the shelf break. The total M₂ energy dissipation in the Bering Sea is 30.43 GW, which is about 10 times of that of N₂ and S₂. The semidiurnal tidal energy enters mainly to the Bering Sea by Samalga Pass, Amukta Pass and Seguam Pass, accounting more than 60% of the total energy entering the Being Sea from the Pacific.     

深度学习的SAR图像海洋涡旋自动检测及其特征提取

本文针对SAR卫星遥感图像海洋涡旋自动检测问题,提出一种基于YOLOX高性能目标检测的海洋涡旋检测模型YOLOX-EDDY,该模型能够精准检测到亚中尺度海洋涡旋。根据SAR图像海洋涡旋的螺旋线形态,本文提出了涡旋中心位置、涡旋尺度和涡旋边缘位置等特征参数自动提取方法,实现了从海洋涡旋自动检测到涡旋特征信息提取的自动化处理。利用国家卫星海洋应用中心和中国资源卫星应用中心提供的高分三号卫星海洋涡旋SAR图像,构建SAR图像涡旋样本库,进行涡旋自动检测模型训练与验证、涡旋特征参数提取实验。实验表明,本文提出方法具有较强的泛化能力,能够实现海洋涡旋精准检测和涡旋特征参数提取。     

参数化的船型设计方法

根据特征参数和特征线,生成光顺的船体线型是造船工作者梦寐以求的目标。基于光顺曲线的参数化设计,提出了参数化的船型设计方法。该方法可根据特征参数和特征线快速开发出具有优秀航行性能的、光顺的船舶型线。设计实例表明了该设计方法的可行性。     

近壁面气泡的动态特性研究

基于势流假设，建立气泡与壁面耦合数值模型，运用边界积分法求解，开发了三维计算程序，计算值与实验值吻合良好。从气泡与壁面相互作用的基本现象入手，基于开发的程序系统地研究了刚性壁面附近气泡的动力学特性，其中包括水平壁面及倾斜壁面。研究壁面的Bjerknes效应与各特征参数之间的关系，并将各种工况的计算结果与基于Kelvin—impulse理论的Blake准则进行对比分析及讨论，得出偏射流方向及壁面压力与气泡的特征参数的密切关系，同时给出了Blake准则的适用范围。旨在为相关的近壁面气泡动态特性研究提供参考。     

薄膜渗透氢气法降低列车空气阻力的构想

空气阻力是高速列车阻力的主要组成部分，粘性流体力学的分析表明空气阻力的决定因素是速度分布场中的边界层部分，特别是低层部分，流动的动力粘度和密度是决定空气阻力的重要部分，而氢气的动力粘度仅为空气的1／2左右，而密度仅为空气的0．07，因而以氢气为车辆的边界层低层将显著降低空气阻力，而在车辆上安装渗透薄膜释放少量的氢气所需的能耗远小于氢气边界层低层减少列车阻力所节省的牵引功率，此方法约可降低列车牵引功率的43％－26％左右。     

船体三维建模技术研究

研究在Pro/E环境下船体三维建模的过程和方法,以“通达2号轮”为例进行建模设计,着重研究了船体构件的创建以及装配过程,对生产过程进行数值模拟,建立船舶特征参数化图库以提高建模的效率。     

液压系统乳化时管路边界层与系统参数的关系

为了在船舶液压系统发生乳化故障时诊断系统状况,研究液压系统管路边界层与其系统参数的关系。以锚机液压泵出口管路为研究对象,设计4种不同乳化污染程度的液压管路流动方案,运用Fluent对模型内部的流场进行模拟分析,并利用CFD(computational fluid dynamics)后处理软件对流动模型的数据进行提取,根据第二相体积分数云图来提取的管道内水团处的数据,比较管路边界层与液压系统状态参数之间的关系。研究表明：管道近壁面区域的速度梯度的突变值的最大值与含水量呈正比关系;在同一位置上,管道边界层的压力梯度绝对值的最大值与液压系统的乳化污染程度参数呈正比关系。通过对液压系统的乳化故障进行定性分析,将为液压系统状态监测和故障分析提供依据。