小水线面双体船耐波性能CFD不确定度分析 被引量：6

1

作者 邓磊 彭弘宇 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2016年第3期17-24,共8页

基于ITTC推荐的CFD不确定度分析规程,开展基于RANS方程的小水线面双体船(SWATH)波浪中纵向运动计算结果的不确定度分析。分别验证计算模型的网格收敛性和时间步长的收敛性,发现相比于网格的疏密,该数值求解模型对于时间步长更为敏感。... 基于ITTC推荐的CFD不确定度分析规程,开展基于RANS方程的小水线面双体船(SWATH)波浪中纵向运动计算结果的不确定度分析。分别验证计算模型的网格收敛性和时间步长的收敛性,发现相比于网格的疏密,该数值求解模型对于时间步长更为敏感。通过与试验数据进行对比,计算结果基本得到确认,并由此建立了顶浪规则波中SWATH船纵向运动数值计算结果的确认等级。在此基础上,进一步开展了该SWATH船在2个波高多个波长条件下的运动求解,计算结果均与试验结果吻合较好,说明所采用的数值计算模型对于求解SWATH船在波浪中的运动问题具有较好的适用性和可靠性。 展开更多

关键词 小水线面双体船 RANS 不确定度分析 波浪中运动 验证和确认

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小水线面双体船五自由度运动建模与仿真 被引量：4

2

作者 马建文 张安西 +1 位作者 周兆欣 郭绍义 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2017年第2期133-136,150,共5页

[目的]为了提高航海模拟器中小水线面双体船(SWATH)的模拟精度,更好地掌握此类船舶的操纵特性,[方法]根据SWATH船型的运动特点,在MMG三自由度模型的基础上,较为完整地计入耦合的纵荡、横荡、艏摇、横摇及纵摇运动,建立SWATH的五自由度... [目的]为了提高航海模拟器中小水线面双体船(SWATH)的模拟精度,更好地掌握此类船舶的操纵特性,[方法]根据SWATH船型的运动特点,在MMG三自由度模型的基础上,较为完整地计入耦合的纵荡、横荡、艏摇、横摇及纵摇运动,建立SWATH的五自由度运动数学模型。基于此应用模型建立SWATH的实船数学模型,对该数学模型进行微分求解,仿真模拟SWATH的旋回运动、Z形运动,并进行定性分析。[结果]分析显示:仿真模拟结果符合SWATH操纵运动原理及实际运动特征,验证了数学模型的准确性。[结论]该模型可真实反映实船的运动规律,可应用于航海模拟器中。 展开更多

关键词 小水线面双体船 五自由度 航海模拟器 数值仿真

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小水线面双体船阻力及航态预报方法 被引量：3

3

作者 龚家烨 李云波 常赫斌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1427-1432,共6页

为了在小水线面双体船船型设计阶段实现阻力与航态的快速预报,基于Dawson方法,通过船体局部网格快速划分迭代求解船体纵倾、升沉以及不同航态下的湿表面积变化,从而实现提高阻力预报精度和航行姿态的预报。同时针对不同数值处理对计算... 为了在小水线面双体船船型设计阶段实现阻力与航态的快速预报,基于Dawson方法,通过船体局部网格快速划分迭代求解船体纵倾、升沉以及不同航态下的湿表面积变化,从而实现提高阻力预报精度和航行姿态的预报。同时针对不同数值处理对计算结果的影响进行了探讨。以排水式Wigley船型为例,将基于改进后Dawson方法的阻力与航态理论预报结果与试验结果、商业软件非线性方法的计算结果进行了对比,对所用理论及网格划分、表面积分等数值方法的选择进行了讨论与验证。运用验证后的理论及数值方法,对小水线面双体船型进行了兴波阻力、湿表面积、航行姿态及总阻力预报,并与试验结果进行对比,可以看出理论计算结果与试验结果在峰值与趋势上都吻合良好。研究表明,在小水线面双体船阻力预报时考虑航行姿态和湿表面积变化所产生的影响是十分必要的。验证了方法对于小水线面双体船阻力与航态的快速预报是可行有效的。 展开更多

关键词 小水线面双体船 Dawson方法 兴波阻力 航行姿态 湿表面积

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小水线面双体船螺旋桨脉动压力预报方法研究 被引量：2

4

作者 刘哲 郑巢生 +1 位作者 马艳 吴帅 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期144-153,共10页

小水线面双体船(SWATH)因其优异的耐波性能成为当前重要的高性能船舶之一。针对某SWATH试验船,分别采用经验公式估算方法、CFD数值计算方法和船模试验测试方法对其螺旋桨脉动压力进行了预报分析。结果表明,SWATH船在无空泡状态下螺旋桨... 小水线面双体船(SWATH)因其优异的耐波性能成为当前重要的高性能船舶之一。针对某SWATH试验船,分别采用经验公式估算方法、CFD数值计算方法和船模试验测试方法对其螺旋桨脉动压力进行了预报分析。结果表明,SWATH船在无空泡状态下螺旋桨脉动压力整体较小,在早期设计阶段可以用常用的经验公式进行初步估算;CFD数值计算方法能满足实际工程需要,为SWATH船螺旋桨脉动压力计算和艉部振动控制提供了参考。 展开更多

关键词 swath船 螺旋桨脉动压力 预报方法 经验公式 数值计算 船模试验

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小水线面双体船用作休闲渔船的探讨 被引量：2

5

作者 刘和炜 《船舶》 2021年第6期1-8,共8页

为提升游客的体验感、吸引客源、提高休闲渔船的效益,提出可将小水线面双体船型用于休闲渔船。通过文献分析法,在分析现有休闲渔船船型缺点及小水线面双体船优点的基础上,采用小水线面双体船型及模块化设计理念,提出一型休闲渔船的初步... 为提升游客的体验感、吸引客源、提高休闲渔船的效益,提出可将小水线面双体船型用于休闲渔船。通过文献分析法,在分析现有休闲渔船船型缺点及小水线面双体船优点的基础上,采用小水线面双体船型及模块化设计理念,提出一型休闲渔船的初步设计方案。该型船具有小水线面双体船固有的良好耐波性、抗风能力,并兼具灵活的用途转换功能。上述优点利于吸引客源、提高船舶的出勤率,且借助功能模块的转换,可在旅游淡季用于贝类采收、海洋牧场值班和海洋渔业科考,从而提高休闲渔船的效益。同时也是对海洋渔业科考船的有力补充与硬件储备。 展开更多

关键词 小水线面双体船 休闲渔船 功能模块 海洋牧场

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小水线面双体船艏锚布置研究 被引量：1

6

作者 朱一鸣 王虎虎 陆云昊 《船舶》 2020年第4期120-127,共8页

针对小水线面双体船艏锚锚链与潜体碰擦或缠绕这一难题提出艏锚布置技术方案,通过运动数值仿真以及模型试验方法研究小水线面双体船在锚泊时锚链与船体之间的相对运动,分析易发生碰撞现象时的环境条件,为实船提供参考。这对提高锚泊的... 针对小水线面双体船艏锚锚链与潜体碰擦或缠绕这一难题提出艏锚布置技术方案,通过运动数值仿真以及模型试验方法研究小水线面双体船在锚泊时锚链与船体之间的相对运动,分析易发生碰撞现象时的环境条件,为实船提供参考。这对提高锚泊的工作效率,降低锚链擦碰或缠绕风险具有较重要意义。 展开更多

关键词 小水线面双体船 碰擦缠绕 运动仿真 模型试验

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基于扩张状态观测器的小水线面双体船终端滑模控制 被引量：1

7

作者 王虎军 贾鹤鸣 《船舶工程》 北大核心 2014年第5期81-85,共5页

针对小水线面双体船运动控制问题,设计了带有扩张状态观测器的终端滑模控制器。首先,针对小水线面双体船在随机海浪作用下的运动问题,建立了带有系统复合扰动的非线性运动模型;进而,考虑到系统存在的参数摄动和海浪扰动的复杂性、随机性... 针对小水线面双体船运动控制问题,设计了带有扩张状态观测器的终端滑模控制器。首先,针对小水线面双体船在随机海浪作用下的运动问题,建立了带有系统复合扰动的非线性运动模型;进而,考虑到系统存在的参数摄动和海浪扰动的复杂性、随机性,将系统分为内环观测器和外环控制器分别设计;利用一个线性扩张状态观测器对系统的复合扰动进行估计,并在外环终端滑模控制器中进行补偿;最后,利用Lyapunov理论得到了系统的渐进稳定结论。仿真结果表明,带有扩张状态观测器的终端滑模控制方法能够有效实现小水线面双体船的运动控制,线性扩张状态观测器能够准确估计出系统的复合扰动,且终端滑模控制器能够使系统状态快速收敛。 展开更多

关键词 小水线面双体船 扩张状态观测器 终端滑模控制 纵摇 升沉

原文传递

某L型片体小水线面双体船总体性能

8

作者 陈登 《船舶与海洋工程》 2019年第4期13-18,共6页

简述某L型片体小水线面双体船的特点,从理论计算和模型试验两方面分析目标船的耐波性能。通过理论计算求出船舶的稳性指标参数;通过模型试验给出船舶的阻力系数,分析该船的快速性特点。结合实船测试结果,给出该船的操纵性结果。

关键词 小水线面双体船 L型片体 耐波性 快速性 稳性 操纵性

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基于移动脉动源格林函数的小水线面双体船耐波性频域计算 被引量：6

9

作者 孙小帅 姚朝帮 +1 位作者 熊鹰 叶青 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期698-707,共10页

基于三维移动脉动(3DTP)源格林函数,针对安装稳定鳍的小水线面双体船(SWATH),计入两片体之间的水动力干扰、黏性和稳定鳍的影响,建立了SWATH耐波性频域计算方法.通过与SWATH试验模型(SWATH-M)的试验结果对比,验证了计算方法的可靠性,进... 基于三维移动脉动(3DTP)源格林函数,针对安装稳定鳍的小水线面双体船(SWATH),计入两片体之间的水动力干扰、黏性和稳定鳍的影响,建立了SWATH耐波性频域计算方法.通过与SWATH试验模型(SWATH-M)的试验结果对比,验证了计算方法的可靠性,进而研究了航速对SWATH-M耐波性的影响,并分析了黏性和稳定鳍对SWATH-M整船所受水动力的贡献.结果表明,基于3DTP的船体运动计算结果与试验结果吻合良好.船体的运动响应算子随波长变化呈现出双极值.随着航速提高,短波共振区附近的运动响应算子极值增大,而长波共振区附近的运动响应算子极值降低.黏性和稳定鳍对阻尼系数的影响主要体现在垂荡-垂荡阻尼系数和纵摇-纵摇阻尼系数上,对波浪干扰力的影响主要体现在垂荡力虚部和纵摇力矩实部. 展开更多

关键词 小水线面双体船 三维移动脉动源格林函数 耐波性 频域

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沈括号小水线面双体科考船综合航行性能优化 被引量：4

10

作者 程红蓉 葛纬桢 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期141-149,共9页

沈括号小水线面双体型(SWATH)科考船由上海泰和海洋科技有限公司委托,中国船舶科学研究中心(CSSRC)自主研发设计。该船总长63.0 m,满载排水量2246.0 t,已于2019年3月份建成交船。该SWATH船型围绕设计要求,应用中国船舶科学研究中心在SW... 沈括号小水线面双体型(SWATH)科考船由上海泰和海洋科技有限公司委托,中国船舶科学研究中心(CSSRC)自主研发设计。该船总长63.0 m,满载排水量2246.0 t,已于2019年3月份建成交船。该SWATH船型围绕设计要求,应用中国船舶科学研究中心在SWATH研究领域系统研发的最新研究成果,开展了综合优化设计及性能预报工作。本文针对设计螺旋线,介绍了"沈括号"的优化研究设计及优化方案的快速性、耐波性、操纵性评估及预报结果,其优秀的综合航行性能在实船试航及马里亚纳海沟海域处女航中得到了充分验证和展示。 展开更多

关键词 小水线面双体船(swath) 优化设计 快速性 耐波性 操纵性

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小水线面双体船结构疲劳评估方法研究 被引量：3

11

作者 甄春博 冯国庆 +1 位作者 任慧龙 李陈峰 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期96-99,109,共5页

针对小水线面双体船的结构疲劳问题,建立某小水线面双体船的全船有限元模型,并分别采用中国船级社给出的简化方法和谱分析法对典型结构细节进行疲劳强度评估.结果表明:小水线面双体船的支柱结构的疲劳问题较为突出,简化方法可以忽略迎... 针对小水线面双体船的结构疲劳问题,建立某小水线面双体船的全船有限元模型,并分别采用中国船级社给出的简化方法和谱分析法对典型结构细节进行疲劳强度评估.结果表明:小水线面双体船的支柱结构的疲劳问题较为突出,简化方法可以忽略迎浪和斜浪对累积损伤的贡献;谱分析方法可考虑实际海况下的疲劳寿命,相比于简化方法更加合理. 展开更多

关键词 小水线面双体船 疲劳强度 有限元 简化方法 谱分析法 累积损伤

原文传递

基于零兴波理论的非常规小水线面双体船设计 被引量：2

12

作者 钱鹏 易宏 +1 位作者 李英辉 于升杰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1053-1058,共6页

基于零兴波阻力理论,提出了一种非常规的S曲线形小水线面双体船(SWATH),其片体关于船中对称,单片体有一定艏向偏角.基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程黏流理论对设计进行求解验证,给出了设计的非常规SWATH静水中阻力性能.与常规带有... 基于零兴波阻力理论,提出了一种非常规的S曲线形小水线面双体船(SWATH),其片体关于船中对称,单片体有一定艏向偏角.基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程黏流理论对设计进行求解验证,给出了设计的非常规SWATH静水中阻力性能.与常规带有鱼雷体状潜体的SWATH相比,设计的S形非常规SWATH不仅在低航速下(弗劳德数Fr=0.3)具有较低的阻力,在高速下(Fr≥0.8)也具有绝对的低阻优势. 展开更多

关键词 小水线面双体船 S曲线形 船舶阻力 零兴波

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小水线面双体船抗冲击特性数值研究 被引量：1

13

作者 高峰 况贶 《船舶》 2015年第5期46-50,共5页

文章介绍了小水线面双体船型的特点,阐述其在军事领域的应用和发展前景。运用数值仿真方法计算水下非接触爆炸作用下小水线面双体船的结构变形和冲击环境,分析此船型结构抗冲击特性和全船冲击环境特点,提出在抗冲击设计时的重点设计区... 文章介绍了小水线面双体船型的特点,阐述其在军事领域的应用和发展前景。运用数值仿真方法计算水下非接触爆炸作用下小水线面双体船的结构变形和冲击环境,分析此船型结构抗冲击特性和全船冲击环境特点,提出在抗冲击设计时的重点设计区域和优化方向,为其军事应用提供技术积累。 展开更多

关键词 小水线面双体船 结构抗冲击 冲击环境

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小水线面双体型远洋调查作业船设计

14

作者 葛兴国 《船舶》 2017年第5期23-27,共5页

小水线面双体型科学调查作业船因其优良性能而深受人们青睐,又因其设计难度大且前期研究工作投入多而使船舶设计人员望而却步。该文以某型小水线面双体远洋调查作业船的设计为例,简述了设计中应重点关注的要点(即线型设计、质量控制、... 小水线面双体型科学调查作业船因其优良性能而深受人们青睐,又因其设计难度大且前期研究工作投入多而使船舶设计人员望而却步。该文以某型小水线面双体远洋调查作业船的设计为例,简述了设计中应重点关注的要点(即线型设计、质量控制、电力推进、低噪声螺旋桨设计等),可供同类型船舶设计参考应用。 展开更多

关键词 小水线面双体船 远洋调查作业船 设计要点

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浸深对高速斜支柱小水线面双体船阻力的影响

15

作者 毛立夫 魏成柱 +1 位作者 李英辉 易宏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期276-282,共7页

以DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)公开的Suboff潜艇模型作为鱼雷体并以NACA(National Advisory Committee for Aeronautics)翼型生成支柱构建了一艘斜支柱小水线面双体船.以此为基础,考虑黏性,通过求解RANS方程,系... 以DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)公开的Suboff潜艇模型作为鱼雷体并以NACA(National Advisory Committee for Aeronautics)翼型生成支柱构建了一艘斜支柱小水线面双体船.以此为基础,考虑黏性,通过求解RANS方程,系统地和针对性地研究了浸深分别对高速斜支柱小水线面双体船鱼雷体和整船阻力的影响,揭示了不同航速下各阻力成分与浸深之间的关系.通过研究发现:浸深对高速斜支柱小水线面双体船阻力影响显著,航速越高,浸深对整船阻力的影响越显著;虽然在近水面由于兴波的存在,鱼雷体阻力随浸深的减小而增大,但是整船阻力还是随着浸深的减小而减小. 展开更多

关键词 高速斜支柱小水线面双体船 浸深 阻力 黏性 鱼雷体

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基于多目标遗传算法的SWATH船稳定鳍优化设计 被引量：2

16

作者 刘强 梁利华 +1 位作者 吉明 李国斌 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第2期197-203,共7页

针对稳定鳍的各参数对SWATH船纵向运动性能具有较大影响的特点,建立了稳定鳍的多目标优化模型,并运用基于Pareto解的多目标遗传算法对其求解。然后,以SWATH-6A为例对稳定鳍进行了优化设计。从仿真结果来看,在相同条件下优化得到的稳定... 针对稳定鳍的各参数对SWATH船纵向运动性能具有较大影响的特点,建立了稳定鳍的多目标优化模型,并运用基于Pareto解的多目标遗传算法对其求解。然后,以SWATH-6A为例对稳定鳍进行了优化设计。从仿真结果来看,在相同条件下优化得到的稳定鳍能使SWATH船具有更好的纵向运动性能。因此,本文的优化方法是合理的、有效的,有一定应用价值。 展开更多

关键词 swath船 鳍 遗传算法 多目标优化 PARETO解

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