船舶工程领域内水下爆炸气泡的相关研究

近年来的研究表明,水下爆炸气泡载荷能够造成结构物的严重损伤,气泡与自由表面、结构目标等的相互作用问题成为研究的热点,也是难点.根据水下爆炸气泡研究领域的已有成果,从试验研究、理论研究和数值仿真研究等方面对其研究现状进行了介绍,并提出了一些建议和展望.

改型等强度壳的理论与工程应用

提出一种新型连接结构:在相邻的两段不同直径圆柱壳之间嵌入一段"改型等强度壳",构成"柱-改型-柱"组合壳,使得两段不同直径的圆柱壳光顺地连接,可以大幅度降低结合部的局部弯曲应力。应用旋转壳有矩理论分析了这些组合壳的应力分布,对其工程应用——作为连接结构的"改型等强度壳"几何参数的选择提出了建议。

系泊船舶动力学特性的计算机仿真研究

以三阶操纵运动方程为基础,引入定常的风力、潮流作用力和二阶波浪力,建立了系泊系统三自由度的运 动微分方程。在此数学模型的基础上,建立了系泊系统的多自由度的计算机仿真模型。在潮流作用、潮流和风 作用以及风浪流联合作用等三种情形下,对系泊船舶的动力学响应分别进行了仿真研究。研究表明,系泊系 统的动力学行为具有强烈的非线性特征。对于单点系泊船舶而言,在定常的风浪流作用下,顶风顶浪顶流状 态并不一定是最为危险的工况。

大型工程细长薄壁结构振动仿真中的不完全等效研究

采用不完全等效刚度和不完全等效质量法,应用MSCPatran和MSCNastran软件对某大型工程细长薄壁结构振动进行有限元计算,并分析计算结果,为工程设计提供参考.

单点系泊船舶的动态分岔特性研究

研究了潮流作用下单点系泊船舶的动态分岔特性。应用高维微分动力系统Hopf分岔的直接代数判据,得到了潮流作用下单点系泊系统发生Hopf分岔的充要条件,并应用于油轮系泊运动的Hopf分岔研究。以潮流速度和系缆长度为控制参数,在参数平面上给出了Hopf分岔集,应用数值仿真计算检验了理论分析结果,两者相当吻合。由此在参数空间中确定了潮流作用下单点系泊船舶的非线性动力学特性,为系泊系统设计参数的选择提供了理论依据。

一代宗师 风范长存——记我国第一代工程力学教授罗忠忱

记述我国第一代工程力学教授罗忠忱先生致力于引进西方先进的工程教育思想,按照美国工科大学的模式进行工程力学教学的事迹.介绍了罗教授热爱祖国、热爱唐山交大,把毕生精力奉献给力学教育,培养了几代高水平的工程师的业绩,以及他为唐山交大树立优良的学风作出的卓越贡献.

狭窄水域中单点系泊/拖带船舶动力学行为的试验研究

对单点系泊 /拖带船舶在狭窄水域中的动力学特性进行了试验研究。找到了船模的四种稳定运动模式 ;探讨了不同来流速度和系缆长度对于船只的动力学响应和系缆力的影响。试验表明 ,船模运动呈现出典型的非线性特征 ,观察到了吸引子的共存、跳跃和Hopf分岔现象 ,系缆张力的大小与船舶的动力学行为密切相关 ,振转运动 (鱼尾状摆动 )发生时的系泊力远大于船只静止时的缆绳张力 ;振转运动中的突发系缆载荷可能是导致缆绳断裂的重要原因。与宽广水域相比 ,狭窄水域中的系泊

单点系泊船舶运动的仿真研究

应用计算机仿真方法 ,研究了潮流作用下系泊系统的运动响应。建立了三自由度运动微分方程。然后在仿真工具箱SIMULINK中建立了时域仿真模型。对系泊船只的运动进行了计算机仿真。给出了其运动响应的时间历程 ,讨论了系缆刚性对系泊运动的影响 ,利用Liapunov理论分析了静止系泊位置的稳定性 ,指出了定性分析方法对于系泊系统设计的意义。

单点系泊船舶非线性动力学特性的试验研究

对潮流作用下单点系泊船舶的静态分岔特性和动态分岔特性进行了试验研究。通过试验确定了船舶的平衡系泊点及其Liapunov运动稳定性。以来流速度和系缆长度为分岔控制参数,研究了船舶系泊运动的静态分岔与Hopf分岔特性。对系统的动力学行为进行了定性分类,据此在参数空间中给出了局部分岔集。它将参数平面划分为四个不同的区域,每个区域中船舶的运动模式均不相同,但同一区域内系统的动力学行为是一致的。研究表明,单点系泊船舶具有复杂的动力学响应,试验中观察到吸引子的共存与跳跃和Hopf分岔现象。局部分岔集的确定为系泊系统设计参数的选择提供了依据。

单点系泊船舶Hopf分岔的试验研究

对单点系泊船舶的Hopf分岔现象进行了试验研究.给出了试验方法和过程;探讨了不同来流速度和系缆长度对于船舶动力学响应的影响.试验表明,船模运动呈现出典型的非线性特征,观察到了吸引子的共存,平衡点稳定性丧失和Hopf分岔现象.利用振动衰减系数计算了Hopf分岔值,与试验结果相比较,具有良好的一致性.得到了试验条件下的Hopf分岔集,指出其对于系泊系统的设计是有指导意义的.

盲孔法测量焊接残余应力应变释放系数的有限元分析

为探讨简单易行的盲孔法测量焊接残余应力应变释放系数A、B的标定方法 ,根据盲孔法测量残余应力时应变释放系数A、B试验标定原理和强度理论 ,建立三维有限元模型 ,分别对盲孔法测量 92 1A钢焊接残余应力应变释放系数进行有限元标定和孔边应力集中有限元塑性修正 ,并由此得出应变释放系数随孔深与孔径比值的关系式和应变释放系数随形状改变比能参量S变化的塑性修正公式 ;将有限元标定结果与试验标定结果、通孔应变释放系数理论解进行比较 ,结果表明 ,有限元标定结果与试验结果、通孔应变释放系数理论值有较好的一致性 ,经塑性修正 ,计算结果与试验测量结果的偏差大大减小 ,建立适当有限元模型 ,用有限元法标定释放系数和进行孔边塑性变形修正是可行的。

船舶球鼻首声呐导流罩连接结构设计及模型试验

提出了船舶球鼻首导流罩玻璃钢壳体与船体结构之间的两种新型连接结构——纤维桩结构和柔性密封螺钉连接结构 ,即 :在钢构架与玻璃钢壳体之间采用纤维桩连接结构 ,玻璃钢壳体边界与船体搭接板之间采用加橡胶柔性密封的螺钉连接结构。导流罩的局部小模型和 1∶ 1局部大模型试验证明 ,该连接结构能保证导流罩具有足够的强度和水密性 ,其性能优于现有螺钉连接结构 ,适合于装船使用。同时 ,利用 MSC/Nastran大型有限元分析软件对 1∶ 1局部大模型进行了数值计算分析。根据试验和有限元计算结果 ,得出在采用纤维桩结构连接后 ,玻璃钢壳体的应力和变形规律 ,并提出了玻璃钢导流罩壳体强度衡准。依据该衡准 ,通过数值模拟分析 ,对整体玻璃钢导流罩的纤维桩布置方式进行设计 ,以求用尽量小的纤维桩数目来满足强度要求 。

拖缆系统直线定常运动仿真计算

推导了一个三因次拖缆系统动力平衡运动方程式 ,采用中心差分方法数值离散拖缆系统动力平衡方程 .根据离散方程编制了拖缆系统直线定常运动程序 ,在设定拖缆尾端自由边界条件及拖点边界条件下 ,数值仿真计算 30m拖缆的阵形 .根据仿真计算讨论了拖缆的材料刚度、拖缆水中重量、拖点速度、水动力系数主要参数等对拖缆阵形的影响 .拖缆系统直线定常运动的仿真计算为拖缆系统设计可提供参考依据 ,同时通过该仿真计算及讨论 。

潜器线性水动力系数计算方法研究

采用流体动力计算软件FLUENT,应用标准k-ε湍流模型、标准壁面函数法及动网格技术,计算了椭球体和潜器在纯升沉运动和纯俯仰运动中的水动力。通过傅立叶变换和线性假定条件,得到潜器惯性水动力系数和粘性水动力系数。椭球体附加质量的计算值与理论值吻合。计算结果表明,纯升沉运动和纯俯仰运动的水动力与运动无因次频率呈现较好的线性关系,间接验证了所提出的计算方法适用于复杂外形潜器的水动力系数计算。

盲孔法测量921A钢焊接残余应力的应变释放系数研究

根据盲孔法测量残余应力的基本原理和孔边塑性变形修正方法 ,分别对盲孔法测量92 1A钢焊接残余应力时的应变释放系数A、B进行实验标定 ,通过试验得出了 92 1A钢盲孔孔边塑性变形对测量精度的影响和盲孔法测量 92 1A钢焊接残余应力的塑性修正公式 ;并对实验标定应变释放系数与通孔应变释放系数理论解进行比较 ,表明试验结果与通孔应变释放系数理论值有较好的一致性 ,测量结果经塑性修正 ,最大误差减小到 2 .5 %以下。试验结果可以直接在盲孔法测量92

船舶建造过程中焊接质量数据的追溯

通过关系型数据模型在建立焊接质量管理数据库的基础上 ,提出了造船过程中焊接质量数据的计算机追溯模型 ,实现了焊接质量数据从材质、工艺过程以及责任的可追溯性。

船舶水下结构噪声的研究概况与趋势

从船舶水下结构噪声的计算、实验及其控制方面,回顾了舰船水下结构噪声的研究概况。对不同的计算、 实验及降噪的理论和方法进行了总结和评价,为今后的发展提出了一些看法。

拖缆系统回转运动仿真计算

用三因次拖缆系统动力平衡运动方程式 ,在时间和空间上作中心差分数值离散平衡方程式 ,编制了拖缆回转运动计算程序 .在拖缆尾端自由边界条件中 ,将尾绳阻力作为自由尾端点的张力 ,改善了因自由尾端张力为零引起的差分方程奇异性 ,使仿真计算更加稳定 .将阵形坐标值转换到拖点运动坐标系中 ,便于拖船观察回转机动中阵形的变化 .仿真计算了两个拖曳阵试验模型 ,仿真结果与试验比较吻合较好 .对实尺寸拖曳线列阵进行了仿真计算 。

船舶水下结构噪声数值计算方法研究概况

本文回顾了舰船水下结构噪声数值计算方面的发展 ,阐述了应用不同的方法和措施计算水下结构辐射噪声的特点和现状 ,为进一步研究船舶水下结构辐射噪声提供了参考。

潜艇双拖系统运动仿真研究

建立拖曳系统运动方程,在时间和空间上作中心差分数值离散平衡方程式,编制拖曳系统运动计算程序。在拖缆尾端自由边界条件中,将尾绳阻力作为自由尾端点的张力,改善了因尾自由端张力为零引起的差分方程奇异性,使仿真计算更加稳定。用潜艇标准操纵性运动方程仿真计算其在垂直面内的操纵运动,将拖点的运动速度转换到拖曳系统局部坐标系中,以此作为拖曳系统的边界条件。仿真计算了潜艇垂直面内两种操舵控制模式下潜浮机动时的双拖系统运动。根据潜艇双拖系统运动仿真计算结果,绘制了双拖系统相交界限图。