非结构化网格浸入边界法的流固耦合数值模拟(英文)

This paper presents an improved unstructured grid immersed boundary method. The advantages of both immersed boundary method and body fitted grids which are generated by unstructured grid technology are used to enhance the computation efficiency of fluid structure interaction in complex domain. The Navier-Stokes equation was discretized spacially with collocated finite volume method and Euler implicit method in time domain. The rigid body motion was simulated by immersed boundary method in which the fluid and rigid body interface interaction was dealt with VOS (volume of solid) method. A new VOS calculation method based on graph was presented in which both immersed boundary points and cross points were collected in arbitrary order to form a graph. The method is verified with flow past oscillating cylinder.     

基于优化思想的多成分系泊缆静力特性分析张火明

以一工作水深为320 m的转塔式浮式生产存储系统(FPSO)为例,研究了多成分系泊缆索静力特性计算方法.基本思路是,首先基于一维优化思想(本文选取黄金分割法和悬链线方程方法)计算出每种类型锚泊线的水平张力TH-水平跨距X曲线,以离散点的形式给出;然后依次给出上端系缆点水平移动距离,相应计算每根锚泊线新的水平跨距;再根据这些新的水平跨距在对应的TH-X曲线中插值求出此时的每根锚泊线水平张力,将其向X轴正方向投影,合成后即得上端系缆点移动后的系泊系统X方向水平恢复力.对垂直方向的恢复力和单根缆索张力计算的方法与此类似.相应计算结果与Dynfloat软件结果吻合得很好.本文方法简单直观,容易理解,并且省时,通常完成1次计算所需时间小于1 s,特别适合于需要多次迭代计算复杂系泊系统静力特性的等效水深截断系统优化设计.     

潜艇舱室内的火灾模拟及消防决策研究

目前研究火灾的模型由于不能很好地反映烟气的流动特性和温度场的分布,以及存在对非规则空间的局限性。采用GAMBIT对潜艇舱室非规则空间进行网格划分,运用N-S时均方程和双k-ε湍流模型对流场进行理论计算,结合燃烧化学反应为单步不可逆快速反应假设,对舱室内的火灾发展过程进行模拟。通过临界火灾发展和蔓延的临界时间制定消防决策。文章为潜艇的消防决策研究提供了一种实时可靠的研究方法。     

基于MATLAB的带自由表面粘性流场数值模拟

本文基于VOF方法并运用科学计算软件MATLAB,在统一笛卡尔网格中,利用有限差分离散求解不可压缩Navier-Stokes方程,模拟带自由表面的二维粘性流场并实现可视化,同时,通过MATLAB并行计算工具箱的运用,提高计算效率,缩短计算时间。利用该程序对二维溃坝过程进行模拟,验证了该程序的有效性和可靠性。     

海水磁流体中的磁声波传播

海水可以被看成是磁流体并能传播磁声波,运用建立的海洋磁流体力学模型,从理论上通过声波密度扰动驱动下的离子密度群聚现象,以及磁场脉冲驱动下的离子密度群聚现象的分析,得到磁声波的微观特征,即在地磁场的作用下,声波传播的粒子密度极大值前后会形成离子密度漂移电流,海水的盐离子将群聚到中性粒子密度极大值区,而当在海水中激励一个磁脉冲时,盐离子将产生磁场梯度漂移运动,使得盐离子向磁脉冲极大值区域群聚。在此基础上,探讨海水中无人潜航器激励磁声波的传播特征,提出通过高灵敏磁感应搜索线圈探测磁声波传播时产生的磁场扰动,从而实现一种有效的高灵敏非声探测潜航器的方法。     

基于变换理论的消波结构设计

近年来水波调控在理论研究和实验研究方面取得了重要进展,为海岸防护结构设计提供了新思路。本文以浅水方程为研究对象,结合基于变换介质理论的水表面波调控方法,根据折射率和水深的对应关系设计了新型系列消波潜堤结构。所设计的消波结构,由底部梯度变化的结构构成,采用COMSOL软件对水波通过结构物的折射和绕射进行数值模拟,通过参数选优,得到不同入射频率,达到最优消波能力的潜堤宽度、航道宽度、宽度比、平台长度等结构参数,对港口海岸防护、水产养殖具有参考和指导意义。     

航空公司监察员胜任力模型实证研究

为研究航空公司监察员胜任岗位的关键能力,通过文献分析、剖析监察员工作流程和职责、访谈等方式获取航空公司监察员胜任力要素。采用探索性因子分析建立航空公司监察员胜任力模型。该模型包括岗位能力、综合知识、应用经验、个性品质4个一级指标,以及事件调查能力、公司规章制度、监察运行程序等22个二级指标。运用结构方程模型（SEM）的理论及方法检验其变量间的关系和模型的有效性。并确定各个指标对模型的影响程度,最后通过灰色关联分析对胜任力模型进行实例评估,结果表明：其构建的胜任力模型评价结果与航空公司监察员的实际工作能力结果相符合,验证了模型的合理性和有效性。     

船舶阻力试验实船换算的蒙特卡罗仿真

为了评判试验数据可信程度和提高试验质量,对基于1+K法的船舶阻力试验实船换算进行蒙特卡罗仿真。结果表明：随着实船速度的增加,实船阻力和实船有效功率的标准不确定度分别从455 N,1.42 k W逐步增加至1 558 N,10.96 kW,实船阻力和实船有效功率的相对标准不确定度分别从1.56%,1.56%下降至0.44%,0.44%;实船阻力和实船有效功率的蒙特卡罗仿真值分布左右对称,符合正态分布。     

非均匀条件下的船舶锚链静力特性快速计算

为探索锚泊船偏荡时船与锚链相互作用问题,开展了非均匀条件下锚链静力特性的快速计算研究。采用分段外推-校正方法计算了锚链张力、顶端倾角、悬垂线形状及长度。通过寻找锚链悬垂线最低点位置以及预估顶端倾角的方法来增加求解速度,实现了快速运算。     

基于不确定需求的港口柔性靠泊计划

港口生产系统中存在许多不确定因素,实施高度灵活、富有弹性和对市场需求能够快速响应的港口生产柔性化战略,有利于提升港口综合竞争力,推动港口发展和升级换代.在分析基于不确定需求的港口柔性靠泊服务需求的基础上,研究港口柔性靠泊计划,建立了柔性靠泊计划模型.该模型引入非对称性田口损失函数来衡量服务损失的大小,实现在保证一定服务水平(满意率)的前提下,港口的服务损失最小,即所有在港船舶的时间(费用)损失最小.