基于CFD和FEM的半浸式螺旋桨静强度和疲劳强度分析

为了给半浸桨的强度校核提供判别准则,以半浸桨为研究对象,基于CFD和FEM法建立半浸式螺旋桨强度评估方法,建立桨叶疲劳寿命与静强度的对应关系,选取其全浸和半浸的两种典型工况,采用CFD方法对不同工况下的半浸桨水动力载荷进行数值计算,获得桨叶在循环周期内的表面压力分布,并通过实尺度变换为半浸桨强度分析的外载荷输入;采用FEM方法对不同工况下的半浸桨进行静强度计算,获得桨叶的应力和应变情况,提取出桨叶的最危险应力特征;结合桨叶材料的S-N曲线,采用FEM方法对半浸桨进行疲劳强度计算,获得桨叶的疲劳寿命;最后,通过对多个案例半浸桨静强度和疲劳强度的计算和对比分析,提炼出满足实船使用疲劳寿命需求的半浸桨静强度安全系数,可为半浸桨的强度校核及判别准则的形成提供参考依据。

中国船舶科学研究中心关于EEDI的研究进展(英文)

介绍了中国船舶科学研究中心(CSSRC)关于EEDI的若干研究成果,包括EEDI衡准基面、船舶失速系数分析和水动力节能装置的研究成果,同时介绍了正在开发的EEDI验证评估软件平台。

1906年玛纳斯7.7级地震孕震过程的数值模拟研究

根据玛纳斯 7 7级强震区的构造格架 ,利用三维有限元方法对 190 6年玛纳斯 7 7级地震的强震区进行了应力模拟研究。结果表明 ,玛纳斯地震的震源区不仅位于应力集中的部位 ,而且该部位集中的应力还会随着时间的增长而增大。数值模拟较好地再现了 190 6年玛纳斯 7

崔召花岗岩岩体的磁组构特征及其构造侵位意义

侵入岩体的磁组构形成于岩浆运移侵位、固化的过程中，必然保留了岩体的构造侵位过程的信息。以玲珑复式花岗岩岩基南部的崔召岩体为例，对岩体磁组构的详细研究，可以揭示岩浆运移，就位和变形等一系列特征。崔召岩体的磁线理不发育，反映岩体侵位速度慢，岩体边部磁面理比内部发育，并且岩体边缘磁各向异性度Ｐ值明显大于岩体内部，磁线理倾角小，反映岩体侵位过程中侧向挤压作用比较强烈，具有类似于气球膨胀作用的侵位机制。并且此磁组构特征再没有受到后期构造热事件的影响。

玲珑花岗岩体的变形磁组构特征及其与金矿的关系

本文利用磁组构的方法对玲珑花岗岩体的磁组构特征及其与金矿的关系进行研究。玲珑岩体的磁化率各向异性度 P的平均值为 1 .2 872 ,具有典型的构造变形成因特点 ;磁面理围绕其西北侧的北截花岗闪长岩展布 ,倾角平缓 ;磁线理呈 SW向近水平展布。玲珑岩体的变形磁组构的特征表明玲珑岩体的变形磁组构是由于后期侵入的北截郭家岭花岗闪长岩体侵入造成的。研究还发现除了断裂的控矿作用以外 ,位于玲珑岩体内部和边缘的金矿和磁化率各向异性间存在密切的空间对应关系。金矿往往位于磁化率各向异性度 P值高的区域 ,而磁化率各向异性度

基于Eppler剖面设计方法上的提高空泡起始航速的非定常螺旋桨设计方法(英文)

为了提高螺旋桨的空泡起始航速 ,本文提供了一个基于Eppler剖面设计方法上的非定常螺旋桨设计方法 ,二维剖面直接由Eppler剖面设计方法给出并直接输入到升力面设计程序中进行三维剖面设计。计算结果表明新剖面螺旋桨方案的空泡斗要比常规剖面的宽。在平均伴流条件下使用升力线、升力面设计程序给出一个初步螺旋桨方案。然后用定常/非定常面元法检查设计结果是否满足推力要求并作修改设计 ,从中选择一个不符合空泡要求的剖面作为关键剖面。使用Eppler剖面设计方法来改善空泡斗。为了研究剖面弦向负荷对螺旋桨性能影响 ,本文设计两只螺旋桨 ,一只为带有Naca66迭加Nacaa=0.8 ,另一只为新剖面的方案。模型试验结果证实了设计方法的有效性。

玲珑花岗岩基的磁化率各向异性及其与金矿的关系

组成玲珑花岗岩基的各个岩体具有不同的磁化率各向异性度。位于玲珑花岗岩基内部或边缘的金矿大都位于磁化率各向异性度大的玲珑岩体和云山岩体内，并且以磁化率各向异性度大于1．3的区域内的金矿最为集中，而磁化率各向异性度小的岩体或区域内金矿很少。磁化率各向异性度和金矿间密切的空间关系可能表明了金矿的产出部位和岩体的变形强度间存在着密切的关系。

天山中段的深浅构造特征

天山起源于古生代的陆-陆碰撞作用,又经历了中新生代的典型陆内造山过程,其深浅构造结构和活动性一直是众多学者关注的热点。文中通过多种地球物理探测和综合地质构造分析, 以地学断面形式对其深浅构造进行填图,揭示了天山中段复杂的深浅构造特色。结果表明:沿古生代的陆-陆碰撞缝合带两侧分别呈现出主要构造地质单元由老到新的对称性,并伴有相应深部结构的复杂性,反映了碰撞过程及后期的构造演化特点;天山中部的上地幔顶部存在厚近 10km、宽近 200km、几乎涵盖整个天山的低速高导层,可能是中新生代以来天山的陆内再造山作用引起的壳幔拆沉作用形成的残留下地壳。

天山南北两侧山前坳陷带中新生代构造特征与地震

形成于中新生代的南天山库车山前坳陷带和北天山乌鲁木齐山前坳陷带表现出类似的几何学、运动学和动力学特征 ,即坳陷内都发育 4排近东西向展布的逆断裂 -背斜带 ;新生代 (特别是第四纪以来 )表现出强烈的由山体向盆地的逆冲活动 ;逆断裂 -背斜带的形成、演化和发展都受控于统一的近南北向构造应力场。然而 ,南北两个山前坳陷在变形强度、地球物理细结构、地球动力学环境等方面存在着明显的不同。对这些不同点进行了讨论 ,认为正是这些不同点的存在 ,使得天山南北两侧山前坳陷内的现今地震活动性显示出不对称性 ,即南天山库车山前坳陷 5级以上地震基本都分布在第 3排 (秋里塔格 )逆断裂 -背斜带上 ,而北天山乌鲁木齐山前坳陷 5级以上地震基本都分布在坳陷南部准噶尔南缘断裂附近及其以南的天山内部。

CSSRC的螺旋桨定常面元法

中国船舶科学研究中心(CSSRC)从八十年代至九十年代一直在发展螺旋桨、导管螺旋桨的定常、非定常面元法,现已在为工业服务中作为日常的计算工具,取得了非常满意的结果。本文将CSSRC过去的研究成果作一系统的归纳整理,供今后使用者参考。文中详细介绍了面元法的理论基础、网格划分、Kutta条件的实施等求解过程。同时还系统地进行了数值试验分析,使应用程序进一步规范化。对面元法对网格数的依赖性、收敛性进行了研究,提出了建议的网格数。通过对多个实例产品的计算,表明与试验结果相比误差可在3%以内,可较好地满足工程应用的目的。

IMO船舶温室气体减排初步战略解读

国际海事组织(IMO)海上环境保护委员会(MEPC)第72届会议通过了《IMO船舶温室气体减排初步战略》,从背景、愿景、减排力度和指导原则、短期/中期/长期候选减排措施及其影响、存在的障碍及支持性措施、后续行动、定期审议等7个方面,对国际航运业如何应对气候变化作了总体安排。通过对该初步战略的解读,分析该战略可能对我国带来的影响,并提出了若干对策和建议,以期为我国进一步开展温室气体减排策略及措施的研究提供支撑。

半浸式螺旋桨研究综述

本文对半浸式螺旋桨的试验研究和理论研究进行了比较详细和全面的综述。半浸式螺旋桨的试验研究在早期进行得较多 ,一些试验方法已日趋成熟。理论方面利用常规桨较成熟的升力面、面元法预报半浸式螺旋桨的水动力性能 。

EEDI中船舶失速系数fw的计算方法与软件开发

近来IMO提出的新船能效设计指数(EEDI)将会对我国船舶工业产生重大影响。针对该指数计算公式中的船舶失速系数fw进行了研究,提出了一个系统的fw计算方法并形成软件,将计算结果与试验值和NMRI方法计算结果进行比较,证明计算方法具有工程实用性,为近一步开展相关研究工作奠定了理论基础。

基于模型试验的船舶最小推进功率研究

根据最新的"2013恶劣海况下维持船舶操纵性的最小推进功率临时导则"对两艘新设计船舶开展了最小推进功率第一层次评估以及基于波浪增阻模型试验和理论计算的最小推进功率第二层次评估。评估结果表明,两艘船舶均不能满足第一层次评估要求,通过开展波浪增阻模型试验和理论计算,两艘船舶均能满足第二层次评估要求;同时,基于波浪增阻模型试验和理论计算的最小推进功率第二层次评估结果之间存在一定差异。论文研究成果为中国向MEPC会议提交最小推进功率提案提供了技术支撑。

船舶全浪向波浪增阻数值计算与模型试验验证

论文将基于切片理论的迎浪波浪增阻计算方法拓展至全浪向波浪增阻预报,开展了两条船在不同航速、不同浪向下的波浪增阻计算,并与模型试验结果进行了比较。论文方法具有一定的工程实用性,可用于船舶设计阶段有航速情况的全浪向波浪增阻的快速评估。

短波增阻对船舶失速系数的影响分析

船舶失速系数fw的理论预报较为复杂,仅就波浪增阻这一影响fw的重要因素,选择一条8万t级散货船开展了模型试验研究。试验结果表明,在BF6级典型海况中短波增阻占到船舶波浪增阻的50%左右,由此试验结果分析失速系数fw表明短波增阻对fw的影响可达3%。这一研究表明对于大中型船舶,短波成份是影响波浪增阻的重要因素,需要在模型试验和数值计算中重点关注。

导管螺旋桨内流场的LDV测量

为了探讨导管内流场,通过在导管壁上开窗口,使用LDV激光穿过窗口方案来测量导管螺旋桨的内流场。测量结果表明该方案测量导管内流场是可行的,并为导管内螺旋桨叶片的环量分布分析提供了条件。

短波增阻模型试验及其对船舶在典型海况中失速的影响研究(英文)

船舶失速系数fw是EEDI框架下提出的新概念,是涉及船舶在波浪中航行的综合指标,也是其当前研究的热点问题。为了深入分析短波增阻对船舶失速系数fw的影响,文章对一条80 000吨级散货船在顶浪中开展波浪增阻试验来研究短波成份对在船舶典型海况中增阻以及失速系数fw的影响。根据试验结果的分析表明,短波增阻成份占到船舶在典型海况下增阻的50%以上,从而对船舶失速系数fw预报结果也产生了较大影响。而短波增阻的测量和计算均较复杂,急需针对短波增阻开展深入的模型试验和计算方法研究。

优化理论在螺旋桨水动力设计中的应用

论文结合优化算法和升力线设计计算程序,以理想效率最优为目标,对螺旋桨径向环量分布进行优化计算。其中,待求的径向环量分布用正弦级数进行参数化表达。在算例中,开展了正弦级数参数选取个数对优化结果影响的数值试验,并与传统的变分法计算得到的最佳环量进行比较。当选取4个参数进行优化时,用论文的方法优化得到的环量分布和传统变分法计算得到的最佳环量分布基本一致。为了对论文的优化方法的有效性进行验证,在拖曳水池开展了螺旋桨敞水性能对比试验。数值计算和模型试验结果表明,论文建议的优化方法是可行和有效的,优化效果与传统变分法相当甚至更佳。

气核密度分布的声学测量技术研究

文章从气泡流中的气泡密度分布与复声速之间的关系式出发,推导得到气泡的密度分布与声速系数以及声衰减系数的方程组。文中建立的声学测核技术采用带约束条件的最小化方法求解该方程组,得到气泡的密度分布。此外,设计和建立了一套完整的设备用于气核的声学测量,并基于LabVIEW图形化开发平台开发了一套气核声学测量软件。最后,应用图象显微方法测量了气核密度分布并与声学测核方法得到的结果进行比较,表明两种方法得到的气泡分布曲线吻合较好。