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侧体尺度对小水线面三体船纵向运动影响研究
1
作者 张明霞 李海月 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2024年第S01期479-487,共9页
小水线面三体船主、侧体尺度相差较大,因此,理论上侧体尺度具有无数种方案。目前,多数学者侧重于对侧体位置的研究,而对小水线面三体船侧体尺度对其水动力性能影响的研究还不够广泛。采用基于势流理论的AQWA软件进行数值模拟计算。首先... 小水线面三体船主、侧体尺度相差较大,因此,理论上侧体尺度具有无数种方案。目前,多数学者侧重于对侧体位置的研究,而对小水线面三体船侧体尺度对其水动力性能影响的研究还不够广泛。采用基于势流理论的AQWA软件进行数值模拟计算。首先,为确保计算过程中参数设置的准确性,对AQWA软件计算船舶耐波性的可靠性进行验证;然后,研究系列傅汝德数Fr下侧体尺度变化对小水线面三体船的耐波性响应。结果显示,在波长船长比变化时,垂荡纵摇RAO随侧体尺度改变产生了非单调的变化。不同航速下,垂荡和纵摇性能最优的侧体尺度不一致。综合所有航速考虑,L_(c)/L为0.3和0.35的侧体方案耐波性能较好。研究结果可为小水线面三体船的设计提供借鉴。 展开更多
关键词 小水线面三体船 侧体尺度 耐波性 运动响应幅值 AQWA软件
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小型三体科考船与ADCP 水动力相互影响分析
2
作者 张伟 张皓 +1 位作者 田力 张维 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第24期46-51,共6页
声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler,ADCP)作为与小型三体科考船浮体尺寸相当的凸出附体,既会影响三体科考船流体动力学,也会因船体兴波导致测量结果存在一定误差。本文基于数值仿真方法,研究各种ADCP安装方案对... 声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler,ADCP)作为与小型三体科考船浮体尺寸相当的凸出附体,既会影响三体科考船流体动力学,也会因船体兴波导致测量结果存在一定误差。本文基于数值仿真方法,研究各种ADCP安装方案对小型三体科考船流体动力学以及ADCP测量精度的影响,获得了小型三体科考船运动过程中的兴波速度,包括ADCP沿其长度和深度不同位置的影响,并分析得出船体和ADCP周围流动的不利干扰区域。研究结果表明,ADCP沿船体布置位置的不同,对ADCP测量流速的校正量约为5%~10%;结合小型三体科考船阻力以及兴波速度,ADCP的最佳安装和位置为“自由”固定在船体中段、下沉量为0。 展开更多
关键词 小型三体科考船 ADCP 水动力 兴波速度 CFD
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穿浪双体船纵向减摇策略麻雀搜索优化
3
作者 梁利华 蔡鹏飞 程权成 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1367-1375,共9页
为了改善穿浪双体船恶劣工况下的纵向稳定性,本文基于T型水翼及尾板设计了综合姿态控制系统。同时,对该系统相关控制参数的优化策略进行研究,以更好地实现减摇目标。采用了线性二次调节器和混合麻雀算法相结合的策略来设计控制器,将一... 为了改善穿浪双体船恶劣工况下的纵向稳定性,本文基于T型水翼及尾板设计了综合姿态控制系统。同时,对该系统相关控制参数的优化策略进行研究,以更好地实现减摇目标。采用了线性二次调节器和混合麻雀算法相结合的策略来设计控制器,将一种新型群智能算法(麻雀算法)及其改进算法应用于线性二次调节控制器权重矩阵寻优。通过两者对比,不仅验证了所设计姿态控制系统的有效性,也验证了该智能算法改进策略的高效性。结果表明:基于混合麻雀算法的控制器具有很好的自适应能力,且寻优过程收敛速度快,精度高,对工程实践具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 穿浪双体船 纵向运动 线性二次调节 智能算法 T型水翼 尾板 混合麻雀搜索算法 减摇
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Application of CFD and FEA Coupling to Predict Structural Dynamic Responses of A Trimaran in Uni-and Bi-Directional Waves
4
作者 LIAO Xi-yu XIA Jin-song +4 位作者 CHEN Zhan-yang TANG Qin ZHAO Nan ZHAO Wei-dong GUI Hong-bin 《China Ocean Engineering》 SCIE EI CSCD 2024年第1期81-92,共12页
To predict the wave loads of a flexible trimaran in different wave fields,a one-way interaction numerical simulation method is proposed by integrating the fluid solver(Star-CCM+)and structural solver(Abaqus).Differing... To predict the wave loads of a flexible trimaran in different wave fields,a one-way interaction numerical simulation method is proposed by integrating the fluid solver(Star-CCM+)and structural solver(Abaqus).Differing from the existing coupled CFD-FEA method for monohull ships in head waves,the presented method equates the mass and stiffness of the whole ship to the hull shell so that any transverse and longitudinal section stress of the hull in oblique waves can be obtained.Firstly,verification study and sensitivity analysis are carried out by comparing the trimaran motions using different mesh sizes and time step schemes.Discussion on the wave elevation of uni-and bi-directional waves is also carried out.Then a comprehensive analysis on the structural responses of the trimaran in different uni-directional regular wave and bi-directional cross sea conditions is carried out,respectively.Finally,the differences in structural response characteristics of trimaran in different wave fields are studied.The results show that the present method can reduce the computational burden of the two-way fluid-structure interaction simulations. 展开更多
关键词 CFD-FEA fluid-structure coupling structural responses TRIMARAN bi-directional cross sea
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基于深度强化学习的双体船姿态控制
5
作者 秦雷洪 张松涛 +1 位作者 南晓峰 钟齐鸣 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期219-227,共9页
[目的]针对双体船纵向运动控制中传统控制算法对精确的数学模型和系统参数的依赖问题,提出基于深度强化学习的纵向运动控制算法。[方法]设计奖励函数和神经网络结构以及调整相关超参数,与双体船模型相结合。通过实验,比较深度强化学习... [目的]针对双体船纵向运动控制中传统控制算法对精确的数学模型和系统参数的依赖问题,提出基于深度强化学习的纵向运动控制算法。[方法]设计奖励函数和神经网络结构以及调整相关超参数,与双体船模型相结合。通过实验,比较深度强化学习的深度确定性策略梯度(DDPG)算法和遗传算法求解最优的线性二次调节控制器(GA-LQR)法在3种不同控制方式下的控制效果,以及在不同工况和初始状态下的鲁棒性。[结果]在相同工况下,DDPG算法相对于GA-LQR算法在控制效果上略有优势,但其控制过程中的鳍角输出更为激进。在不同工况和初始状态下的仿真实验中,当系统和环境模型发生较大变化时,DDPG算法的控制效果会受到较大影响,但在系统和环境变化较小的情况下,DDPG算法表现出更好的适应性,相较于GA-LQR算法更具优势。综合分析得出,DDPG算法在性能上与GA-LQR算法相当。[结论]基于深度强化学习的DDPG算法在双体船在纵向运动控制中具有应用潜力,为未来复杂海况下船舶运动控制提供了新的研究方向和方法论支持。 展开更多
关键词 船舶设计 人工智能 深度强化学习 双体船 运动控制 姿态控制
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三体船船型分析及兴波干扰的模型试验研究 被引量:31
6
作者 何术龙 李百齐 +1 位作者 程明道 朱德祥 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2006年第1期122-129,共8页
以本文设计的高速三体船型线为研究对象,分析了三体船船型的特点。应用均匀设计法进行了三体船兴波干扰的模型试验研究,依据试验结果分析了片体位置对三体船兴波干扰的影响,比较了同用途三体船与单体船的阻力性能,并讨论了多体船快速性... 以本文设计的高速三体船型线为研究对象,分析了三体船船型的特点。应用均匀设计法进行了三体船兴波干扰的模型试验研究,依据试验结果分析了片体位置对三体船兴波干扰的影响,比较了同用途三体船与单体船的阻力性能,并讨论了多体船快速性试验结果的换算问题。 展开更多
关键词 三体船 船型分析 兴波干扰 模型试验
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Rankine源Dawson型方法求解三体船兴波阻力 被引量:16
7
作者 卢晓平 王中 +1 位作者 孙永华 王平 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期103-107,共5页
提出将Dawson型兴波阻力理论计算方法用于求解三体船兴波阻力,按Dawson型兴波阻力理论计算方法对三体数学船型和三体方尾船型兴波阻力进行了理论计算,将兴波阻力理论计算结果与剩余阻力模型试验结果进行了比较,验证了Dawson型兴波阻力... 提出将Dawson型兴波阻力理论计算方法用于求解三体船兴波阻力,按Dawson型兴波阻力理论计算方法对三体数学船型和三体方尾船型兴波阻力进行了理论计算,将兴波阻力理论计算结果与剩余阻力模型试验结果进行了比较,验证了Dawson型兴波阻力理论计算方法适用于三体船型兴波阻力理论预报,在中低速区间本方法较线性兴波阻力理论方法的计算结果有改进,并据Dawson型方法兴波阻力理论计算结果分析了三体船阻力特性和线性兴波阻力理论计算结果误差原因. 展开更多
关键词 船舶流体力学 兴波阻力 三体船 面元法 RANKINE源
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高速三体船研究综述 被引量:45
8
作者 卢晓平 郦云 董祖舜 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2005年第2期43-48,52,共7页
从水动力理论、模型试验和船型优化等方面对高速三体船的研究进展进行了综述,阐述了高速三体船的应用前景,归纳评述了有关的研究成果和尚存在的问题,并提出了关于这种新船型的若干研究方向.
关键词 船舶水动力 三体船 模型试验 船型优化
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三体船操纵性计算与特性分析 被引量:17
9
作者 卢晓平 姚迪 王波 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2009年第1期47-53,共7页
根据操纵性运动线性方程与一阶KT响应方程对某三体船型操纵性运动进行预报。方程中的船体加速度类水动力导数采用Hess-Smith法计算,船体速度类水动力导数采用细长体理论并结合经验公式和图谱进行计算,舵导数采用短翼理论并结合经验公式... 根据操纵性运动线性方程与一阶KT响应方程对某三体船型操纵性运动进行预报。方程中的船体加速度类水动力导数采用Hess-Smith法计算,船体速度类水动力导数采用细长体理论并结合经验公式和图谱进行计算,舵导数采用短翼理论并结合经验公式和图谱进行计算。最后,根据理论计算结果对侧体位于不同纵向位置的三体船和单体船的操纵性规律、特性以及特征参数进行了分析、对比。计算结果表明,该计算方法具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 三体船 操纵性 Hess—Smith法 三维面元法 细长体理论 短翼理论
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超细长三体船阻力计算研究 被引量:20
10
作者 李培勇 裘泳铭 +1 位作者 顾敏童 许统铨 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2002年第2期10-12,共3页
主船体为超细长体、两侧配置两个小侧体而形成的三体船是一种很有潜力的新船型 ,近年来已引起了广泛的关注。本文对三体船的阻力原理进行了分析 ,以“相当平板”假设为基础计算摩擦阻力 ,采用“1+k”的方法计算形状阻力 ;采用线性兴波... 主船体为超细长体、两侧配置两个小侧体而形成的三体船是一种很有潜力的新船型 ,近年来已引起了广泛的关注。本文对三体船的阻力原理进行了分析 ,以“相当平板”假设为基础计算摩擦阻力 ,采用“1+k”的方法计算形状阻力 ;采用线性兴波阻力理论建立三体船的兴波阻力计算方法 ,提出了一套计算三体船阻力的完整方法。经与船模试验结果比较 ,采用本方法预报三体船的阻力 ,Cw 的计算结果可以定性地反映侧体布置位置对三体船兴波阻力的影响 ,计算结果比较接近实际情况 ,具有一定的可靠性 ,可用于该船型的阻力预报。 展开更多
关键词 超细长三体船 阻力 兴波阻力 计算 多体船 摩擦阻力
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太阳能动力船舶发展综述 被引量:22
11
作者 卢晓平 魏光普 张文毓 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2008年第4期45-50,61,共7页
对近年来国内外太阳能动力船舶发展现状和趋势进行了综述,介绍了多艘太阳能动力船研制成功的实例,并对太阳能动力船舶的若干关键技术及其可能的解决方案进行了阐述,重点说明了太阳能动力船舶与多体船型的联系,并对国内发展太阳能动力船... 对近年来国内外太阳能动力船舶发展现状和趋势进行了综述,介绍了多艘太阳能动力船研制成功的实例,并对太阳能动力船舶的若干关键技术及其可能的解决方案进行了阐述,重点说明了太阳能动力船舶与多体船型的联系,并对国内发展太阳能动力船进行了初步构想。 展开更多
关键词 多体船型 太阳能 可再生能源 燃料电池
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高速三体船型概念设计研究 被引量:10
12
作者 李培勇 裘泳铭 顾敏童 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1885-1888,共4页
针对一型三体缉私艇为实例完成了高速三体船型的概念设计,并进行了相关的模型试验.对三体船的设计方法进行了探讨,提出三体船型的设计应分为主体主尺度要素设计和侧体布局设计,对开发三体船型具有指导意义.设计结果显示,高速三体船船型... 针对一型三体缉私艇为实例完成了高速三体船型的概念设计,并进行了相关的模型试验.对三体船的设计方法进行了探讨,提出三体船型的设计应分为主体主尺度要素设计和侧体布局设计,对开发三体船型具有指导意义.设计结果显示,高速三体船船型方案具有较好的快速性和横摇性能,稳性满足规范的要求,可以提供较大的甲板空间. 展开更多
关键词 高速三体船 船舶设计 船舶性能 完整稳性 阻力 横摇
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近似技术在船型阻力性能优化中的应用研究 被引量:10
13
作者 常海超 冯佰威 +2 位作者 刘祖源 詹成胜 程细得 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期88-98,共11页
船体型线优化过程中,通常要利用高精度的CFD软件对船舶的相关性能进行数值求解。这将耗费大量的时间,导致船型优化效率降低。为有效提高船型优化的效率,提出将近似技术应用于船型自动优化中,以代替CFD数值求解。探讨了样本点选取、样本... 船体型线优化过程中,通常要利用高精度的CFD软件对船舶的相关性能进行数值求解。这将耗费大量的时间,导致船型优化效率降低。为有效提高船型优化的效率,提出将近似技术应用于船型自动优化中,以代替CFD数值求解。探讨了样本点选取、样本集形成及近似模型实现途径等问题。以一艘1300TEU集装箱船的线型优化为例,构建船体兴波阻力的Kriging近似模型,并将其应用于球鼻首的优化中。计算结果表明,基于Kriging模型的船型优化是一种实用而且有效的方法。 展开更多
关键词 船型阻力优化 混料试验 KRIGING模型
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水面舰船加装减阻节能球鼻艏研究 被引量:27
14
作者 王中 卢晓平 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2006年第6期789-795,共7页
该文基于波形叠加的消波原理,对一艘仿阿雷.伯克级大型驱逐舰加装减阻节能球鼻艏进行研究,研究表明大型驱逐舰加装减阻节能球鼻艏可获得较好的减阻效果。文中首先给出了基于细分曲面表达船型,采用船体曲面法向量分量表示源强的船舶兴波... 该文基于波形叠加的消波原理,对一艘仿阿雷.伯克级大型驱逐舰加装减阻节能球鼻艏进行研究,研究表明大型驱逐舰加装减阻节能球鼻艏可获得较好的减阻效果。文中首先给出了基于细分曲面表达船型,采用船体曲面法向量分量表示源强的船舶兴波阻力及波形计算的数值方法,通过与实验结果的比较,分析了该方法的合理性和有效性;在此基础上通过逆向设计法优化计算和分析得到了一仿阿雷.伯克级大型驱逐舰船型加装减阻节能球鼻艏消波减阻定性规律和定量效果,在特定的中高航速下通过减阻节能球鼻艏优化设计可以使兴波阻力最多减少33.7%。 展开更多
关键词 球鼻艏 大型驱逐舰 波形 兴波阻力 优化设计
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几种排水型高性能船阻力性能对比研究 被引量:7
15
作者 卢晓平 郦云 董祖舜 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2006年第1期34-41,共8页
采用阻力理论计算方法,以高速圆舭艇的阻力性能为基准,对高速圆舭艇、深V型船、穿浪双体船以及高速三体船的阻力性能进行了对比研究,对比较结果进行了分析,给出了各船型的最适用航速范围.
关键词 兴波阻力 高速三体船 穿浪双体船 深V型船 高速圆舭艇 高性能船
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船型优化中样本点选取方法对近似模型精度的影响研究 被引量:5
16
作者 常海超 冯佰威 +2 位作者 刘祖源 詹成胜 程细得 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期84-93,共10页
将近似技术应用于船体型线优化中,构建便于求解的近似模型,用以代替CFD数值求解,能有效提高船型优化的效率,缩短优化时间。如何构建高精度的近似模型关系到优化结果是否可靠,而样本点的选取方式是影响近似模型精度的重要因素之一。论文... 将近似技术应用于船体型线优化中,构建便于求解的近似模型,用以代替CFD数值求解,能有效提高船型优化的效率,缩短优化时间。如何构建高精度的近似模型关系到优化结果是否可靠,而样本点的选取方式是影响近似模型精度的重要因素之一。论文首先阐述了拉丁超立方设计的选点原理。其次,针对均匀设计存在的难点,提出了大试验次数均匀设计表的构造方法。然后,以数学测试函数为例,论述了两种选点方法的适用性。最后,以国际标模KCS为例,建立了船舶阻力性能的近似模型,并进行了精度检验。 展开更多
关键词 近似模型 船型优 拉丁超立方设计 均匀设计
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SWATH船型及其阻力性能计算 被引量:7
17
作者 邹早建 罗青山 +1 位作者 徐海祥 史一鸣 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 北大核心 2002年第3期300-302,共3页
介绍了小水线面双体船 (SWATH)船型结构、主要性能特点、发展简史以及我国在这方面的研究与开发工作 ,并对 SWATH阻力性能进行了计算研究 。
关键词 SWATH 船型 阻力性能 小水线面双体船 数值计算 半潜双体船 SSC
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高速三体船阻力性能研究 被引量:36
18
作者 郦云 卢晓平 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第2期191-198,共8页
对中体和侧体均为Wigley船型的高速三体船模在Fr=0.1~0.8时3个横向偏距、5个纵向偏距共15个状态进行了阻力试验,将高速三体船线性兴波阻力理论计算结果与模型试验结果进行了比较,并据模型试验结果分析了横向偏距和纵向偏距对兴波阻力... 对中体和侧体均为Wigley船型的高速三体船模在Fr=0.1~0.8时3个横向偏距、5个纵向偏距共15个状态进行了阻力试验,将高速三体船线性兴波阻力理论计算结果与模型试验结果进行了比较,并据模型试验结果分析了横向偏距和纵向偏距对兴波阻力系数的影响,其中各状态的形状因子(1+K)按普鲁哈斯卡法确定,对形状因子与偏距的关系也进行了探讨。 展开更多
关键词 高速三体船 普鲁哈斯书法 (1+K)法 兴波阻力
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侧体位置对三体船阻力影响研究 被引量:19
19
作者 王中 卢晓平 付攀 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期31-39,共9页
基于三体船船模系列阻力试验结果,系统研究了侧体位置对三体船阻力的影响,分析了采用线性薄船兴波阻力理论预报三体船阻力及优化侧体位置可能存在的问题,并提出从主体兴波波形进行优化分析的新思路。结果表明,从主体兴波波形即可分析侧... 基于三体船船模系列阻力试验结果,系统研究了侧体位置对三体船阻力的影响,分析了采用线性薄船兴波阻力理论预报三体船阻力及优化侧体位置可能存在的问题,并提出从主体兴波波形进行优化分析的新思路。结果表明,从主体兴波波形即可分析侧体位置对三体船阻力的影响,与试验结果基本一致。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 三体船 波形 兴波阻力 侧体位置优化
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不对称型双体船初稳性研究 被引量:9
20
作者 贾敬蓓 宗智 +1 位作者 师华强 马骏 《中国舰船研究》 2008年第1期13-17,共5页
对不对称双体船初稳性进行初步研究。依据船舶静力学基本原理推导出不对称船体初稳性高的理论计算公式,并将其编制成FORTRAN程序用于计算不对称船体的初稳性高及判断不对称船体初稳性的好坏。传统的对称型船体作为不对称船型的特例,可... 对不对称双体船初稳性进行初步研究。依据船舶静力学基本原理推导出不对称船体初稳性高的理论计算公式,并将其编制成FORTRAN程序用于计算不对称船体的初稳性高及判断不对称船体初稳性的好坏。传统的对称型船体作为不对称船型的特例,可以通过这个程序简便地计算出初稳性高。 展开更多
关键词 不对称船舶 初稳性 初稳性高 FORTRAN
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