船舶力学杂志

船体表面变形重构及其CFD数值计算网格自适应方法

关键词: 船型优化  船体自由变形  网格自适应  

将船体几何建模重构技术与CFD技术及最优化理论相融合形成的SBD(Simulation Based Design)船型设计方法,使得船型设计从传统经验设计向以数值评估数理寻优为特征的知识化设计新模式转变,为船型设计创新打开了新的局面。本文针对该设计模式中船体几何重构和高精度CFD数值计算网格自适应关键技术进行研究,给出了船体几何整体/局部重构方法及其流程...

基于流固耦合方法的船舶破冰阻力参数敏感性研究

关键词: 流固耦合  破冰阻力  参数敏感性分析  

本文基于带有塑性应变失效准则的弹性断裂失效模型建立平整冰有限元模型,采用LS-Dyna流固耦合方法对船舶在平整冰条件下航行的冰载荷开展了数值模拟,选取航速和平整冰厚度作为敏感性参数,分析了参数变化对破冰阻力的影响。研究发现:各方向上的冰载荷在时域上均存在一定的周期性,冰层在船艏撞击和浮力作用下,通常以多种破坏模式的混合方式同时出...

螺旋桨空泡与脉动压力及振动特性研究

关键词: 螺旋桨  空泡  猝发  脉动压力  振动  

为了提高螺旋桨效率,在船舶螺旋桨设计中通常会增大桨叶梢部载荷。桨叶在旋转过程中不断地重复进入和退出船体尾流场,使得梢涡空泡容易发生猝发(bursting)现象;另外由于尺度效应的存在使得梢涡空泡在实船螺旋桨上比模型试验观测到的更为强烈,猝发现象更容易发生并且更为剧烈;当梢涡空泡猝发产生时将引起脉动压力高阶量或宽带谱的增大,从而引起相...

基于渐进法的船舶横摇非线性阻尼系数识别

关键词: 船舶横摇  非线性阻尼系数识别  自由衰减试验  渐进法  

阻尼对于海浪中船舶的横摇运动响应预报至关重要。本文基于渐进法,利用自由横摇衰减数据,提出了一种适用于船舶大幅横摇运动的非线性阻尼系数识别方法。非线性阻尼选用线性加二阶模型,非线性回复力矩可以是任意形式的奇函数。通过数值方法模拟生成自由横摇衰减曲线,采用本文方法识别阻尼系数,验证方法的有效性。开展不同横摇角幅值下的参数研究,...

基于系统辨识的大尺度模型耐波性试验实船响应外推预报

关键词: 大尺度模型  耐波性试验  实际海浪  系统辨识  时间序列分析  外推预报  

实际海浪环境中大尺度模型耐波性试验是一种新型试验技术,具有风浪环境真实、模型航行范围开阔和尺度效应小等优点,解决了水池试验和实船试验中存在的一些问题。该试验技术是研究真实海况中船舶响应的有效方法,因此近年来得到了广泛的研究关注。然而该试验技术目前仍存在一些尚未解决的问题,如何将大尺度模型测试数据准确外推换算至实船响应是一...

基于OpenFOAM的无转角和有转角楔形体舱段入水砰击载荷数值模拟研究

关键词: openfoam  楔形体  转角  入水砰击  数值模拟  

合理预报船首局部结构砰击载荷是船舶设计和研究者重点关心的问题。文章针对无转角和有转角楔形体舱段入水砰击问题,采用OpenFOAM开源软件,开发了基于两相流求解器InterDyMFOAM数值模拟结构入水砰击的程序包,开展了预报研究工作。数值模拟了入水过程的压力和加速度时域响应历程,与入水砰击模型实验进行了对比分析,吻合很好。同时讨论了网格划分...

考虑实测初挠度、厚度和残余应力等缺陷的耐压球壳极限承载力分析

关键词: 耐压球壳  极限承载力  初挠度  厚度  残余应力  

由于其优良的承压性能,球壳常被用作深海设备的耐压结构,而耐压球壳极限承载力计算是球壳结构设计过程中的重要环节。文章在非线性屈曲分析有限元法的基础上,提出了考虑实测初挠度、厚度和残余应力的极限承载力计算方法,并加工了直径1000 mm的耐压球壳进行了试验验证。结果表明:经过冲压、焊接等工艺制造的球壳具有明显的初始缺陷,计算过程中必...

变频激励响应分析及模态阻尼反演理论研究

关键词: 模态阻尼比识别  反演理论  共振激励  变频激励  船体梁  局部板单元  

实际工程结构中阻尼参数的获取往往依据规范经验或传统试验测试方法,然而经验取值普适性弱,传统测试方法中模态混叠难以有效分离、测点布置复杂以及某些情况下激励时序信号不易测量等问题,均给阻尼参数识别带来了困难。文章从多自由度模态叠加法动响应分析入手,提出了运用共振频率及其邻近频率激励响应反演系统模态阻尼的方法,推导了响应与阻尼...

基于复变函数解法的桁材开孔腹板弹性屈曲分析

关键词: 腰圆形开孔  弹性屈曲  复变函数  背景网格  

在船体梁总纵弯矩作用下,位于甲板和船底的纵桁承受着较大的轴向压力,而桁材腹板上的开孔将影响腹板结构的屈曲强度。腰圆形是桁材腹板开孔的常见形状,带这种开孔的板格屈曲计算是难以获得弹性屈曲解析解的,目前常用的算法是基于有限元的特征值屈曲分析。本文综合运用复变函数方法和Ritz法,形成了一种新的计算方法,它可以在较粗的背景网格下得到...

基于动刚度功率流法的组合板结构振动特性分析

关键词: 动刚度功率流法  l型板  双层底  有限元  

本文采用动刚度功率法,计入面内振动和面外振动,分析了组合板结构的振动特性。首先采用动刚度法研究了L型板在均匀激励下的位移空间分布及频率响应,并与有限元结果进行了对比验证。然后,以双层底结构为例,采用动刚度功率流法分析了不同激励条件下其振动响应及功率流。结果表明,动刚度功率流法可以清晰地给出复杂结构内的功率流信息,对于研究复杂...

周期性阻振质量船体板弯曲振动带隙研究

关键词: 船体板  周期性阻振质量  弯曲振动  带隙  

文章采用有限元法结合布洛赫周期性边界条件,计算了周期性阻振质量船体板的能带结构、本征位移场以及频率响应函数,研究了周期性阻振质量船体板的弯曲振动带隙特性,并进行了试验验证。研究结果表明,阻振质量的引入导致周期性阻振质量船体板的能带结构中弯曲振动带隙的产生,引起了弯曲振动波衰减和振动抑制,通过调节阻振质量的几何参数可以实现船...

圆柱壳体振动主动控制中作动器的优化配置

关键词: 主动控制  作动器优化配置  粒子群算法  可控可观性准则  

结构振动的主动控制不仅取决于控制器中控制律的设计,还取决于作动器在结构中的作用位置,作动器的合理布置能有效抑制结构振动低频范围内的响应。文章以圆柱壳体为研究对象,基于离散系统可控可观性准则,提出了基于粒子群算法优化作动器作用位置的设计方法,并通过实验加以验证。实验结果表明,粒子群算法可应用于圆柱壳体中作动器作用位置优化设计...

基于高频连分式与有限元法的水下结构瞬态分析方法

关键词: 有限元  连分式  无限水域  水下结构  比例边界有限元法  

本文针对水下结构与无限声学水域的流固耦合问题,建立了基于比例边界有限元法(SBFEM)连分式和有限元法(FEM)的瞬态分析方法。该方法分别采用SBFEM高频连分式和FEM方程模拟无限水域和水下结构等有限域。基于其耦合项,建立了连分式与FEM耦合公式。通过数值算例,讨论了连分式阶数对计算精度的影响,比较了连分式法和SBFEM卷积积分的计算效率。数值结...

考虑自由液面波形的舰船水下辐射噪声计算方法

关键词: 机械噪声  自由液面波形  有限元自动匹配层  声固耦合  声功率  

本文针对具有Wigley船型的护卫舰,基于URANS方法采用SST k-ω湍流模型,数值模拟了该舰静水匀速航行的绕流流场,并导出自由液面的波形作为后续声学计算的边界条件。采用声学有限元自动匹配层(FEM–AML)方法,建立了该舰声固耦合计算模型,取船体结构前2154阶干模态作为声固耦合响应分析的模态基。给出了考虑自由液面波形的水下辐射噪声计算方法,建立...

《船舶力学》稿约须知

关键词: 船舶与海洋工程  青年科技工作者  科学研究中心  船舶力学  科研人才  计算机应用  创新研究成果  力学界  

一、《船舶力学》(月刊)是中国船舶科学研究中心和中国造船工程学会联合主办的国内外公开发行的专业性学术期刊。它以繁荣科技文化,培养科研人才,促进科学技术向生产力转化,为社会主义现代化建设服务为宗旨。本刊着重刊登我国船舶与海洋工程力学界的科学著作、学术论文和创新研究成果以及有关振动与噪声、计算机应用、测试技术和研究综述等,是我...

《船舶力学》第六届编辑委员会名单