三维时域波动函数的一种数值处理方法

把满足线性自由面边界条件的三维时域波动函数（三维时域格林函数的波动项部分）及其有关导数的数值计算问题分为小时间和大时间的计算区域来进行计算，在小时间的情况下把上述有关函数展开为台劳级数并归结为有关的勒让德多项式的计算。在大时间的情况下，先把上述有关函数化为包含有合流超几何函数的积分表达形式，然后对合流超几何函数进行渐近展开，利用最陡下降法原理处理有关积分问题。利用本方法对上述函数进行了实用计算，证明了该数值处理方法的有效性。

任意拉格朗日欧拉有限元法中的自由面网格追踪分析(英文)

本文对任意拉格朗日欧拉有限元法中的自由面网格追踪问题进行了分析。在任意拉格朗日欧拉坐标系下,用非定常不可压的N avier-Stokes 方程来描述粘性带自由面流体的运动,在时间的数值积分中采用了速度修正分步法。文中提出了四种不同的自由面网格追踪方法,并对用各种方法得到的数值结果进行比较,得到了较优的追踪方法。为了验证方法的有效性,对孤立波传播进行了详细的分析。

超浅吃水肥大船舶首部线型优化

通过模型试验研究球鼻形状对内河超浅吃水肥大船舶阻力性能的影响,试验结果表明球鼻形状的改变可以对阻力产生约3%的影响。采用k-ε湍流模型计算模拟了船舶首部流场,流场变化充分反映了首部线型的变化,计算结果与试验结果是一致的,说明计算是可靠可信的。

专业实验室建设的新思路

提出了船舶与海洋工程类专业实验室建设应与学科建设和实验教学改革相结合的方法,为专业实验室建设提供了新的思路和措施。

用ALE有限元法建立二维数值波浪水池

从ALE描述下的Navier Stokes方程和连续方程出发 ,对数值波浪水池进行分析 .通过对各种边界条件的处理建立了合适的二维数值波浪水池 .通过对二阶Stokes波的探讨 ,阐明了此数值波浪水池是有效合理的 .

喷水推进船的操纵性预报及运动仿真

根据船舶的船型特点和航行状态，采用日本操纵运动数学模型小组(MMG)提出的非线性数学模型来模拟喷水推进船的操纵运动。为获得操纵运动参数，选用四阶定步长龙格．库塔法来求解该数学模型，并将理论计算结果与实船试验结果进行了比较，说明用该方法来预报喷水推进船的操纵性能是可靠的。最后，在Visual C++平台上结合OpenGL图形接口技术，进行舰艇的运动仿真，其仿真结果比较可靠，具有重要的参考价值。

直接边界元法时域全非线性兴波计算(英文)

文章在时域中采用直接边界元的方法计算模拟了以稳定航速运动的近水面潜体全非线性兴波现象。从格林定理出发,在边界面上布置Rankine源和偶极子,采用时间步进的方法计算模拟潜体近自由面运动的兴波现象。每个时步自由面上的势和节点位置采用全非线性拉格朗日自由面边界条件求解,重新生成自由面网格准备下一个时步计算的初始条件。文中给出了数值计算的结果并与试验和线性计算的结果相比,证实了该方法是可靠的,并可以利用该方法建立数值波浪水池。

近自由面三维水翼的水动力分析及试验研究

采用面元法对近自由面三维水翼进行势流数值分析并进行了相关试验研究。在数值计算中,将Rankine源和偶极子置于边界面上,用时间步进法模拟水翼的势流场和自由表面波形。在自由面采用非线性自由面边界条件,在尾涡面上采用偶极子布置以满足Kutta条件。文中给出了数值计算模型的参数,对于不同浸深、不同航速和不同攻角下的水翼,计算了水翼表面上的压力分布,水翼的阻力和升力及自由表面波形。数值计算结果与试验结果进行了对比。结果表明,文中方法可用于水翼优化设计、近自由面振动翼运动及水翼船兴波等问题的研究。

时域中的潜体兴波研究(英文)

从格林定理出发,在边界面上布置Rankine源和偶极子,在时域中用时间步进法计算模拟了潜体近自由面运动的兴波现象,构建了一种处理兴波问题的计算模型。文中详细介绍了这种方法的理论推导和计算过程,并通过试算确定了适当的模型参数。通过对多个参数的变化调整,讨论了它们对潜体兴波阻力和波形变化的影响。大量的数值试验和与试验数据的比较,证实了该法作为三维数值波浪水池的一个支撑模型是可行、可靠的。

Haskind源格林函数的奇异性研究与数值积分方法

通过对三维移动脉动源(Haskind源)格林函数奇异性研究,提出了计算Haskind源格林函数的分区积分法。在不降低精度的情况下。

大型LNG船典型节点疲劳寿命谱分析评估

基于S-N曲线和Miner线性累计损伤理论,采用谱分析方法对16万立方薄膜型LNG船典型节点的疲劳寿命进行了评估。建立全船结构有限元分析模型及典型装载工况下的水动力计算模型,给出不同浪向角及波浪频率下典型节点的热点应力传递函数及分布带宽系数,采用北大西洋波浪散布图,得到各典型节点的疲劳寿命结果,并对各节点的疲劳寿命进行评估和分析。分析结果可为同类LNG船的开发设计提供参考依据。

摆推水翼的水动力分析及试验研究(英文)

采用非定常涡格法对摆推水翼进行了势流数值分析并进行了相关试验研究。在数值计算中采用了动态物面和尾涡面的边界条件,选择了两种不同的算例进行数值计算,并将数值计算结果与理论与试验结果进行了对比分析。

ALE有限元法及边界元法在二维带挡板箱体液体晃荡现象模拟中的比较(英文)

该文对二维带挡板箱体液体晃荡现象进行了模拟和比较。任意拉格朗日欧拉(ALE)法基于Navier-Stokes方程,边界元法运用势流理论。首先,通过与不带挡板箱体液体晃荡现象的解析解的比较,验证了两种方法的有效性;进而研究了带刚性挡板箱体液体晃荡现象,并分析了挡板的尺寸、位置对晃荡现象的影响。文中还计算了作用于箱体壁面上的力和力矩。

近自由面三维水翼的水动力时域分析(英文)

基于格林定理,将Rankine源和偶极子置于边界面上,用时间步进法计算了近自由面条件下的三维水翼的势流场。其中在自由面采用线性自由面边界条件,在尾涡面上采用偶极子布置以满足Kutta条件。影响系数中的奇异积分及非奇异积分都采用一种精确积分的方法计算。文中确定了计算模型和参数,给出了不同航速、展长及浸深下的数值计算结果,并与相关文献结果进行了对比,证实了该方法是一种可靠、有效的时域算法。

直接边界元法三维自由面兴波时域模拟

应用直接边界元法在时域中求解稳定航速运动的三维自由面兴波问题。基于格林定理,在所有边界面上划分网格,对边界积分方程进行数值离散,采用线性自由面边界条件,随时间步进更新自由面势。由于物体空间位置移动辐射条件不需要单独表述,迭代过程中自由面计算域保持不变。以割划水面NACA0024为例,计算模拟了自由面兴波稳定波形;提出了求解矩阵方程组奇异性的处理方法和解决割划问题的动网格技术。本文计算结果和有限体积法及有关试验结果对比表明,该方法是可靠的。

基于ALE有限元法二维液体晃荡的数值模拟

随着各类液货船的不断增加,晃荡现象在船舶与海洋工程领域引起了广泛的关注。文章从不可压粘性流体的N-S方程组出发,运用任意拉格朗日(ALE)有限元法对水平激励下的二维液体晃荡现象进行了数值模拟。首先通过计算值与解析解的比较,验证了数值方法的有效性,进而分析了激励振幅、激励频率对晃荡现象的影响,最后计算了作用于壁面上的力和力矩。

船舶在波浪中运动的计算机仿真

该文叙述了将虚拟现实技术运用到船舶运动中的可行性和方法 ,介绍了在虚拟现实环境中整个船体的建模方法与步骤。然后根据船舶在规则波中的频域六自由度运动方程 ,理论计算船舶在规则波中的六自由度运动响应。在数值模拟的计算机编程中 ,使用了VisualC + +编程语言并结合OpenGL (OpenGraphicsLibrary)图形接口技术 ,开发了一套船舶运动仿真的软件系统。

ALE有限元法解二维自由面流体大晃动问题

从Navier Stokes方程和连续性方程出发 ,在ALE描述下 ,用四边形单元对所求区域加以划分 ;并借助于Galerkin加权余量法导出相应的有限元方程组 ,在有限元计算中速度和压力均采用四节点线性插值函数 ;通过二维自由面流体大晃动问题实例的计算 ,给出相应的计算结果 ,阐明了该方法的优越性和局限性 .

潜体近水面航行兴波阻力计算

基于格林定理,将Rankine源和偶极子置于边界面上,用时间步进法计算了潜体近自由面航行的兴波阻力,构建了一种在时域中求解兴波阻力的计算方法.该方法是时域算法,其特点是从初值开始,利用非定常的自由面条件,通过时间步进迭代而逐步达到稳态.这种求解模式对于定常和非定常问题都适用.文中确定了计算模型和参数,数值计算结果与试验结果对比,证实了本方法是一种可行、可靠的时域算法.

一种激光采样仿形加工方法及算法的研究

为了满足目前工业生产中仿形加工的需要,提出了一种新的仿形加工方法。本文对这种仿形加工方法及其算法进行了分析,并通过实践进行了验证。