近水面水翼影响的船舶兴波时域计算研究

近水面水翼的兴波由升力线的自由面兴波来表达,船体的兴波考虑升力线兴波的干扰影响,三维时域格林函数法用于船体的兴波分析计算。以Wigley船型为数值计算例,考虑近水面水翼的影响,分别对单体船和双体船进行了船舶兴波计算研究,提供了兴波波形和兴波阻力的计算结果。以系列60船型为数值计算例,把计算的结果与发表的有关结果进行对比,具有较好的吻合。本文还对船舶自由表面兴波波形进行了时域数值仿真。

水下爆炸载荷作用下加筋圆柱壳的响应分析

运用MSC.DYTRAN软件,首先比较了网格划分密度的改变,耦合法的选取及边界条件对计算的影响。并在合理的网格划分和耦合方法选用的基础上,设置符合实际的边界条件,在壳体的迎爆面,侧爆面和背爆面各选取一个点,在分析光壳的响应的基础上,详细计算了加筋圆柱壳对水下爆炸冲击波的响应。比较分析了不同的尺寸参数对结构抗爆性能的影响,并做了综合讨论,计算中考虑了材料的应变率强化效应。在此基础上验证了增加壳体厚度,减小加筋间距和增加加筋高度等有利于提高加筋圆柱壳抗爆性能的方法,同时得到了一个适合本例计算的较优化模型。

有限元/边界元法求解多连通域声辐射问题

本文用混合有限元 /边界元法求解浸没在无限流域中任意形状结构物的声辐射问题。求解多连通域声辐射问题时 ,采用有限元构建内流域和结构域 ,边界元构建外流域 ,应用流体结构域交界面法向速度连续性条件耦合声流域和结构间的相互作用。对球形结构的数值计算同其理论结果的比较表明其有效性。对环肋双层柱形结构分别对考虑和不考虑腔间进水做了计算 。

水下刚硬体声散射场计算及分析

针对水下任意形状刚硬体,建立了其声散射T矩阵法计算模型。利用物体的几何对称性,提出了各种简化计算Q矩阵的方法。以两端有半椭球顶的有限长圆柱体为例,分别计算了具有不同长宽比或者是不同端部几何形状的有限长圆柱体的反向散射和前向散射函数。深入讨论了有限长圆柱体的镜反射波和Franz波的干涉物理模型,以及其圆柱体中段长度对散射场的影响,并对得到的计算结果给出了合理的物理解释。计算结果同时也表明T矩阵法是一种很简便实用的计算水下物体远场散射的方法。

随机力作用下的水下结构声辐射分析

本文基于混合有限元法/边界元法,对浸没结构物在随机作用力下的声辐射问题进行随机分析,并开发了随机作用力下结构-声辐射系统响应的计算程序。分析表明,辐射噪声的响应谱密度不仅与各激振力的功率谱密度有关,而且与他们的互谱密度相关。对环肋双层柱形结构的计算表明了该方法的可行性。

圆柱壳在水下爆炸载荷下的流-固耦合响应分析

研究了无限域流场中两端简支圆柱壳受球形炸药爆炸冲击载荷作用的响应特性。运用Hamilton变分原理,推导出了考虑流固耦合作用圆柱壳受水下爆炸冲击载荷作用的运动方程,并分别展开成Fourier级数的形式,最后在时域上差分离散,用Galerkin方法求解,得到了在水下爆炸冲击载荷下圆柱壳的响应分析。文章着重就圆柱壳在迎爆面和背爆面的不同位置的变形位移和变形速度进行了对比分析,同时还比较了流体动压力对结构响应的影响。并将分析结果与有限元计算软件MSC.DYTRAN计算结果比较,验证了算法的可靠性。

海洋平台X型管节点应力集中系数计算

本文以海洋平台中X型管节点为例,以ABAQUS为分析工具,计算了管节点在主要加载方式下的应力分布,尤其关注几何学上的最危险地带——撑管和弦管交汇处的应力集中系数.根据有限元计算结果绘出应力集中系数曲线,并与其它学者所得到的结果进行了对比.结果表明,从一定的精度意义和应力分布趋势来看,本文所得结果具有可靠性.从X型接头可以推广至其他型式,为分析各种环境条件分别对平台管架结构应力集中的影响、推导各种载荷作用下的海洋平台导管架应力、弯矩参数方程奠定了基础.

圆柱壳在水下爆炸载荷作用下的动响应分析(英文)

主要研究了在无限水域中两端简支的圆柱壳受球形炸药爆炸冲击载荷作用下的动响应特性。首先,计及流—固耦合作用的影响,文中由Hamilton变分原理推导出了圆柱壳受爆炸载荷作用的控制方程。然后分别将位移函数的Fourier形式代入方程中,运用迦辽金方法进行化简,最后在时间域上使用四阶经典龙格—库塔方法,圆柱壳在某一时刻的动响应就可以得到。通过将计算结果与有限元计算软件MSC.DYTRAN的计算结果进行比较,可以证明文中计算结果的正确性和可靠性。

振动功率流方法诊断梁的损伤

利用振动功率流方法对无限直梁在集中力作用下的损伤进行了诊断研究。损伤部位模拟为转动弹簧 ,利用断裂力学的有关理论得到其转动刚度。研究了梁在集中载荷作用下的弯曲波运动以及振动功率流的输入和传播 ,分析了振动功率流与破损位置及其特征尺寸的关系。首先从理论上研究了破损诊断的具体步骤 ,然后进行了实验研究 。

基于简化解析方法的舷侧结构碰撞吸能分析

船体结构破裂前因产生塑性变形而吸收能量的能力是衡量结构耐撞性的重要指标之一,提出一种简化解析方法对船舶舷侧结构的基本构件梁和板进行吸能能力计算,并将该方法应用于单壳船舷侧结构的碰撞分析。通过系列计算结果比对,从防撞角度对舷侧结构设计提出合理建议。

SWATH阻力的数值计算方法及其性能试验

用七次幂多项式拟合片体线型和主体横剖面面积曲线,以线性兴波阻力理论为基础计算兴波阻力;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,提出了SWATH阻力的完整方法,与船模试验结果比较得出:采用本方法预报SWATH的阻力比较接近实际情况。

随机力作用下的水下结构物声辐射分析

基于混合有限元法，边界元法，对水下结构物在随机作用力下的声辐射问题进行随机分析，并开发了相应的结构．声辐射系统响应的计算程序。分析表明，辐射噪声的响应谱密度不仅与各激振力的功率谱密度有关，而且与它们的互谱密度相关。对环肋双层柱形结构的计算表明了该方法的可行性。

加筋板壳结构冲击屈曲研究

本文对近年来加筋板壳结构的冲击屈曲研究进行了回顾，对不同冲击载荷作用下加筋板和加筋圆柱壳的冲击屈曲现象分别做了阐述；讨论了冲击载荷、几何尺寸、初始缺陷以及加筋形式等因素对冲击屈曲的影响；最后指出了需进一步深入研究的问题。

用三维非定常欧拉有限元方法进行波体干扰计算(英文)

本文利用理想流体的欧拉方程和用有限元方法建立了波体干扰计算模型。在自由表面上应用了线性自由面边界条件,非定常的欧拉方程用分步法求解,并用时间步进积分法分别处理压力泊松方程,速度方程和自由面上的波浪运动。为了证明本文提出的计算方法,在自由面上摇荡的半球用于作为数值计算例,把计算结果与用不同的理论方法得到的结果进行了比较。

双体船粘性阻力数值计算方法

将兰德韦伯回转体速度分布所满足的第 1类弗雷德和姆积分方程由来流速度为 1推广到一任意值 ,并由此提出了速度因子的概念 ;在数值计算过程中 ,结合实际情况 ,考虑到多次迭代会带来舍入误差的积累 ,采用最小偏差法结束迭代 ;程序用C+ + 语言编制 ,在VISUALC ++Ver5 .