船舶水动力性能的多目标优化方法

很多对船舶水动力性能的优化都是对单一性能进行研究,已经不适用于现代化的造船要求。本文对不同遗传算法和粒子群优化算法进行分析,探讨其在船舶水动力性能优化方面的作用,以DTMB5415为母型船进行优化,改变不同算法的参数设置观察优化结果,最后通过分析Pareto解得到最适用于本次研究的优化算法及其参数设置。     

敷设抗冲瓦后舰船的阻力性能试验

抗冲瓦是一种能实现对水下非接触爆炸载荷整体冲击隔离同时又能隔离舰艇自身辐射噪声的新概念产品.但因其敷设于舰艇水线以下湿表面将对舰船的航行阻力产生影响.为此,在拖曳水池中对试验船模开展了敷设抗冲瓦前后的阻力性能对比试验.试验分析了抗冲瓦在水动力载荷作用下的弹性变形,探讨了敷设抗冲瓦后对不同阻力成分的影响.试验结果表明,舰...     

任意拉格朗日欧拉有限元法中的自由面网格追踪分析

本文对任意拉格朗日欧拉有限元法中的自由面网格追踪问题进行了分析.在任意拉格朗日欧拉坐标系下,用非定常不可压的Navier-Stokes方程来描述粘性带自由面流体的运动,在时间的数值积分中采用了速度修正分步法.文中提出了四种不同的自由面网格追踪方法,并对用各种方法得到的数值结果进行比较,得到了较优的追踪方法.为了验证方法的有效性,对孤立波传播进行了详细的分析.     

低雷诺数圆柱绕流的大涡模拟分析

以二维圆柱为研究对象,采用大涡模拟的方法对圆柱绕流进行数值模拟。计算的雷诺数Re=400。计算结果能够清晰地反映卡门涡街的周期性脱落。通过对圆柱表面压力分布的深入探究,揭示圆柱尾流中产生周期性旋涡脱落的原因。研究结果中的阻力、升力呈周期性变化规律以及斯特劳哈尔数(St)都与前人实验结果较好吻合,说明大涡模拟能够对低雷诺数的圆柱绕流进行准确的模拟。     

考虑重力影响的高压气体吹除改进数理模型和试验对比分析

考虑重力对吹除过程的影响,改进现有压载水舱高压气体吹除数理模型,并对原始数理模型与改进数理模型进行差异对比。通过高压气体吹除系统的模型试验,验证改进数理模型的可靠性。最后,使用改进的数理模型对影响吹除效率的因素进行分析。结果表明：在吹除系统中,当流水孔面积达到一定值时,可能出现流水孔面积增大,但流水孔的水的质量流量几乎不变的情况;当等效喷管喉部直径足够大时,高压吹除的速率与等效喷管喉部直径关系较小。     

潜艇围壳舵和首舵水动力性能比较

安装在潜艇上的首部水平舵位置对于潜艇在垂直方向的稳定性以及操纵性具有重大意义.本文首先通过Fluent 14.0计算Suboff模型的阻力以及DTMB舵型的升、阻力,仿真结果与实验结果吻合较好.然后计算带围壳舵Suboff潜艇和带首舵Suboff潜艇的阻力、升力特性,并比较了潜艇带首舵和围壳舵的升阻力特性差异,以及对艇体表面压力分布和尾部流场的影响.计算结果显示,相同舵角下,围壳舵和首舵阻力相差不大,围壳舵升力比首舵升力大.相同舵角下,潜艇总阻力相差不大,带首舵潜艇总升力、总力矩比带围壳舵潜艇总升力、总力矩大.围壳舵舵角的变化对艇体表面的压力变化影响相对首舵来说较小.围壳舵和首舵在较大舵角下,都会对尾水平舵产生显著影响.     

船舶基于运动耦合的研究方法综述

在研究船舶总体运动时,通常将船舶看做一个整体进行研究,此时船舶具有6个自由度,这些自由度的运动可以分为纵摇、横摇、垂荡等受外境海况影响出现的被动运动和船舶操纵等船舶主动行为。过去由于人们对船舶运动的认识不足和当时技术手段的限制,通常对这些运动做分别研究,即认为这些运动之间是相互独立的,而事实上船舶各项运动之间是相互耦合的,即各项运动之间相互影响。单独考虑船舶的某种单独运动是不能正确反映船舶的实际运动的,本文主要介绍前人在研究船舶运动耦合方面的一些成就以供大家参考。     

初始缺陷加筋板的屈曲与后屈曲分析

本文分析了加筋板非线性屈曲与后屈曲，采用离散加筋板模型。考虑初始缺陷的存在，忽略筋截面上的剪切应力，引入板和筋的应力函数，得到加筋板的非线性控制方程，假设挠度和初始缺陷为双级数形式，最后运用迦辽金方法求解。     

基于改进PSO的BP神经网络在船舶设计中的应用

针对船舶设计中需要的大型BP（BackPropagation）神经网络的特点,加入了改进的粒子群优化算法（ParticleSwarmOptimization,PSO）。该改进方法将粒子群的初始粒子分布在边界面上,因此能有效的搜寻高维空间,同时在速度公式等方面进行一些改进使得它更适合该环境。分别利用基于改进PSO的BP神经网络和标准的BP神经网络对泰勒系列船模试验数据进行拟合,结果表明基于改进PSO方法的BP神经网络训练更加高效和稳定。     

基于CFD的涡尾船改型优化设计

通过CFD方法计算模拟涡尾船原型与优化改型的尾部流场;通过对比桨盘面处轴向、周向速度分布,得出优化改型比原型轴向伴流更均匀,改善了螺旋桨的工作条件,增大了来流的周向速度,提高了螺旋桨的推进效率。模型试验验证了计算结果的合理性,说明船舶优化设计中采用合理的数值计算方法是可信的,可以提高设计研究效率。