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题名斜浪中内倾船运动响应与甲板上浪特性研究
- 1
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作者
胡开业
毛丽君
曹嘉荣
孙明亮
刘宁
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机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
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出处
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2024年第2期167-178,共12页
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文摘
内倾船因其良好的隐身性能而受到各国关注,但是内倾设计形式会使船体在波浪中航行时更容易发生甲板上浪现象,严重的甲板上浪会造成甲板结构的破坏,甚至船体倾覆。斜浪中内倾船的运动响应和甲板上浪特性与迎浪中显著不同,论文选取3个艏斜浪向开展内倾船运动响应与甲板上浪研究。通过势流方法筛选发生甲板上浪的海浪工况,并应用Star-CCM+黏流计算软件进行数值验证分析;通过研究船体运动响应和纵向、横向甲板上浪的高度与压力,分析不同浪向下内倾船的运动响应与甲板上浪特性。结果表明,内倾船发生甲板上浪的波长船长比随着浪向角的增大而增大。
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关键词
内倾船
斜浪
CFD
甲板上浪
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Keywords
tumblehome ship
oblique waves
computational fluid dynamics
green water
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分类号
U661.3
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名双桨双舵内倾船型的横甩失稳运动预报研究
- 2
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作者
储纪龙
顾民
鲁江
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机构
中国船舶科学研究中心
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出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期1307-1316,共10页
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基金
工信部高技术船舶项目(2017[614])。
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文摘
目前国际海事组织(IMO)已经发布了第二代完整稳性衡准骑浪/横甩直接稳性评估方法的最终指南,如何准确高效地数值预报骑浪/横甩运动是目前骑浪/横甩直接稳性评估方法中亟待解决的关键问题。本文构建一个纵荡-横荡-垂荡-横摇-纵摇-首摇六自由度运动耦合的数学模型,该数学模型首先在纵荡-横荡-横摇-首摇四自由度操纵性数学模型基础上考虑垂荡和纵摇运动的影响,采用基于加强积分的切片法求解垂荡和纵摇运动的幅值和相位,可以有效解决尾浪中高航速船舶直接耐波性时域计算容易发散的问题;其次,船舶在波浪中的Froude-Krylov力和绕射力是通过对船体平均湿表面进行压力积分获得的。同时,在数学模型中还考虑非线性水动力导数、静水横倾产生的水动力和非线性横摇阻尼等因素。在螺旋桨推力和舵力模型中考虑由于波浪粒子速度和船舶速度共存产生的水动升力的影响,舵力模型中还加入了垂荡、纵摇运动对波浪中双舵实时出入水导致的舵力动态变化。最后,以双桨双舵的ONR内倾船型为研究对象,开展尾斜浪中骑浪/横甩数值预报,分析船-波的初始相对位置对船舶骑浪/横甩运动的影响。计算结果表明,文中建立的六自由度骑浪/横甩数学模型具有足够的计算精度,可以用于骑浪/横甩的直接稳性评估。
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关键词
第二代完整稳性衡准
直接稳性评估
横甩
内倾船
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Keywords
second generation intact stability criteria
direct stability assessment
broaching
tumblehome ship
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分类号
U661.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名非常规内倾船型骑浪数值预报方法研究
被引量：1
- 3
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作者
储纪龙
鲁江
顾民
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机构
中国船舶科学研究中心水动力学重点实验室
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出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第8期1150-1159,共10页
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基金
工信部高技术船舶项目(2017[614])。
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文摘
国际海事组织(IMO)正在制定的第二代完整稳性衡准中包括骑浪/横甩失效模式的直接稳性评估,骑浪/横甩是涉及船舶操纵性、耐波性、快速性和稳性的复杂失稳运动模式。为了给骑浪/横甩直接稳性评估提供一个准确有效的骑浪/横甩数值预报方法,本文针对与横甩密切相关的骑浪运动,构建纵荡-横荡-横摇-首摇四自由度运动耦合的数学模型。首先,在数学模型中考虑波浪绕射效应、非线性水动力导数、静水横倾产生的水动力和非线性横摇阻尼等因素;其次,在螺旋桨推力和舵力模型中考虑波浪粒子速度的影响,以及波浪中双桨双舵实时出入水导致的螺旋桨推力和舵力的动态变化;最后,以一艘非常规双桨双舵内倾船为例,开展尾斜浪中骑浪数值预报研究,并与已公开的试验结果进行对比,数值结果与试验结果吻合较好。同时分析舵和螺旋桨出水、波浪绕射效应和非线性水动力导数等因素对骑浪数值预报的影响。
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关键词
第二代完整稳性衡准
直接稳性评估
骑浪
内倾船
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Keywords
second generation intact stability criteria
direct stability assessment
surf-riding
tumblehome ship
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分类号
U661.22
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名内倾船骑浪概率评估方法和安全边界研究
被引量：1
- 4
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作者
储纪龙
顾民
鲁江
王田华
曾柯
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机构
中国船舶科学研究中心水动力学重点实验室深海技术科学太湖实验室
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出处
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2022年第6期1-13,共13页
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基金
工信部高技术船舶项目(2017[614])。
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文摘
针对与横甩密切相关的骑浪运动,构建了规则波中纵荡-横荡-横摇-首摇4自由度耦合运动数学模型,其中包含了波浪绕射、非线性水动力导数、静水中横倾产生的水动力和非线性横摇阻尼等因素。在螺旋桨推力和舵力模型中考虑了波浪粒子速度、螺旋桨和舵实时出入水以及双桨、双舵对首摇力矩的影响。基于规则波中骑浪数值预报,采用临界波法建立了不规则波中船舶骑浪概率评估方法。以一艘非常规双桨双舵内倾船为例,计算了内倾船在长期海况和短期海况中骑浪发生的概率,并开展安全边界研究,获得了船舶骑浪危险区域边界。建立的船舶骑浪概率评估方法可为骑浪/横甩直接稳性评估提供技术支撑。
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关键词
第二代完整稳性衡准
直接稳性评估
骑浪
内倾船
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Keywords
second generation intact stability criteria
direct stability assessment
surf-riding
tumblehome ship
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分类号
U661.22
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名尾斜浪中纯稳性丧失直接评估方法研究
- 5
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作者
祁江涛
鲁江
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机构
中国船舶科学研究中心水动力学重点实验室
深海技术科学太湖实验室
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出处
《船舶》
2022年第4期63-74,共12页
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基金
工信部高技术船舶项目(2017[614])。
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文摘
国际海事组织(IMO)在2022年完成了船舶第二代完整稳性衡准制定工作,针对该衡准在船舶界的应用,国产CAE软件开发需要建立可靠的纯稳性丧失直接评估数学模型。为了提出具备一定精度和实用性的尾斜浪规则波中纯稳性丧失直接评估数学模型,首先参照标准操纵性MMG方程、骑浪/横甩数学模型和参数横摇预报方法构建了纵荡-横荡-垂荡-横摇-纵摇-艏摇六自由度耦合的非线性时域运动数学模型;其次,利用频域转时域方法获得时域垂荡、纵摇运动和时域绕射力、辐射力,其振幅和初始相位由切片法获得,并考虑了航速影响;然后,考虑六个自由度运动引起的船-波瞬时位置变化,沿瞬时湿表面积分求解纵荡、横荡、横摇和艏摇方向的Froude-Krylov(F-K)力和静水力;最后,比较了ONR内倾船尾斜浪中纯稳性丧失数值预报结果和试验结果,验证了该六自由度数学模型可用于尾斜浪中纯稳性丧失直接评估,证实了横荡和艏摇运动在横摇方向的耦合力也是纯稳性丧失导致大幅横摇失稳的一个重要原因。
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关键词
第二代完整稳性衡准
直接稳性评估
纯稳性丧失
内倾船
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Keywords
second generation intact stability criteria
direct stability assessment
pure loss of stability
tumblehome ship
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分类号
U661.22
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名畸形波作用下内倾船波浪载荷模型试验研究
- 6
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作者
魏跃峰
刘震
夏召丹
王志南
王大建
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机构
中国船舶及海洋工程设计研究院
上海市船舶工程重点实验室
喷水推进技术重点实验室
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出处
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2020年第4期11-19,共9页
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文摘
对内倾船在畸形波作用下的波浪载荷特性开展了模型试验研究.基于线性波浪叠加理论在拖曳水池中模拟畸形波.进行了波浪载荷试验,测量了船体典型剖面的垂向波浪剪力和弯矩,并和常规不规则波浪下的试验数据进行比较,开展了内倾船在畸形波作用下的波浪载荷试验,考察航速对船体波浪载荷的影响.这项研究对于极端海况下舰船波浪载荷评估和结构强度设计具有重要的工程价值.
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关键词
畸形波
内倾船
波浪载荷
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Keywords
freak wave
tumblehome ship
wave load
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分类号
O353.2
[理学—流体力学]
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题名迎浪中ONR内倾船参数横摇抑制措施研究
- 7
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作者
胡开业
赵宾
周辉
毛丽君
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机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
天津航海仪器研究所
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出处
《船舶》
2022年第4期116-123,共8页
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文摘
参数横摇的发生会危害舰船的航行安全性。该文以ONR内倾船作为研究对象,选用舭龙骨作为ONR内倾船参数横摇减摇及抑制设施,基于黏流CFD方法,计算了舭龙骨的安装角度和宽度对横摇阻尼的影响规律;为了提高减摇效果,设计了一种可收放式的新型舭龙骨减摇装置,利用三维势流分析方法,研究了该装置不同参数方案下的ONR内倾船规则迎浪下的横摇运动特性。仿真结果表明,舭龙骨减摇装置可以对ONR内倾船的参数横摇运动产生较好的抑制和减摇效果,特别是文中设计的收放式舭龙骨方案,对参数横摇的抑制效果非常明显。
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关键词
参数横摇
ONR内倾船
数值模拟
舭龙骨
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Keywords
parametric rolling
ONR tumblehome ship
numerical simulation
bilge keel
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分类号
U661.32
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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