基于Verification&Validation的断阶双M船减阻机理分析

为研究断阶对双M船阻力性能的影响,对一标准数值方程的双M船进行改造,分别在距船艉0.5L和0.25L处设置断阶,得到4型双M船;通过改变船体表面网格尺寸,得到4种不同密度的网格方案,采用ITTC数值计算的V&V(Verification&Validation)方法,结合试验数据,进行网格收敛性分析,得到最佳网格方案。采用该网格方案,分别对这4型船从体积弗劳德数0.526到5.260的静水直航2自由度运动进行数值模拟。结果显示,在超滑行阶段的阻力与纵倾角有:无断阶>单断阶>双断阶。断阶的减阻机理在于断阶结构改善了艇底压力分布,提高滑行效率,以及使槽道中的水气混合物更易于吸入断阶,在滑行面上形成气膜,从而达到减阻目的。

大风浪中船舶航行安全性评价

从船舶在波浪中运动的机理出发,将模糊数学中的层次分析法理论用到大风浪中船舶航行安全性评估上来,开发了相应的计算程序。寻找到了船舶在波浪中航行时的安全航态范围和在某一航速(或航向)时的最佳航向(或航速),形成了一套"理论航法",使得驾驶员在操纵船舶时能够得到有效的指导。

舰船耐波性设计及其评价指标的计算

阐述了舰船耐波性设计的意义,从船舶在波浪中运动的机理出发,在船舶耐波性理论预报的基础上,介绍了船舶耐波性的意义———作业百分数的计算方法,并对1艘万吨级船舶的作业百分数进行了数值计算与分析。

边界层对喷水推进器进水管内流场影响*

本文利用CFD通用软件-FLUENT6.1.22模拟了椭圆型平进口喷水推进器进水管内的三维粘性流场;在考虑边界层和不考虑边界层两种情况下,研究了IVR(船速与进水速比)对流场速度分布和压力分布的影响,分析不同IVR下产生空化现象的可能性。在流场的模拟过程中、提供可视化流动细节供设计参考,为喷水推进进水管的设计及进水口的形状优化提供依据。

排水型高速船的耐波性试验与理论研究

对一艘30m级、Fr=0.871的高速巡逻艇在迎浪规则波中的纵向运动进行了耐波性试验,测量了该艇在不同航速下的升沉、纵摇、垂向加速度幅值响应曲线.同时,应用切片理论(STF法)对该艇在规则波中的纵向运动响应进行了理论计算.试验与理论计算结果比较进一步证实,对方尾排水型高速船,切片理论的计算结果具有相当的准确性,可用于高速单体船的方案设计中.应用文中运动频率响应曲线的试验和数值计算结果,进一步预报了该艇型在实际海区的耐波性能.

小水线面双体船(SWATH)优化设计及数值方法

介绍了基于阻力最小的小水线面双体船主尺度优化方法,引入逐步二次回归的优化思想,结合可变误差多面体算法和乘子法,形成了独特的优化算法。开发了阻力计算和主尺度优化程序(SWATHRES和SWATHOPT),根据输入的主尺度及优化变量约束,程序内确定给定几何表达的主体和支柱船型,在指定的设计航速下,计算输出阻力最小的优化船型及相应的阻力曲线。计算表明:该系统可用于SWATH阻力预报和方案设计阶段的主尺度选型。

小水线面双体船在波浪中的运动响应预报

用切片理论方法发展了SWATH船耐波性预报程序,提供了390t方案的油田小水线面交通船计算分析结果,包括规则波中纵向运动频率响应函数的计算及不规则波中各种海况下的运动有义值预报。

双体船连接桥波浪载荷的试验研究

利用模型试验方法来决定作用在双体船连接桥结构上的波浪诱导载荷 ,探讨了航速、浪向及双体片体间距对连接桥所受垂向弯矩、扭矩的影响。

大开口集装箱波浪载荷实用程序系统

大开口集装箱波浪载荷实用程序系统毛筱菲，陈超核，张少雄（武汉交通科技大学船海系）１概述近年来，世界各国对集装箱船的发展极度关注，集装箱船发展迅猛，其数量增加很快。由于集装箱船的甲板开口大，船首大外飘的特点且在航速较高的情况下所遭受的波浪载荷，具有明显...

三峡坝区船舶过坝优化调度的动态规划模拟

三峡坝区运行条件复杂,影响船舶过坝调度因素多,其总体调度计划编制是一个难度很大的多目标优化问题。文章应用动态规划理论建立了总体闸次调度计划多决策变量的非线性规划理论模型和算法,通过权重考虑了多目标的不同影响。对三峡坝区葛州坝3个船闸船舶过闸实现了总体计划优化调度的动态规划模拟,该方法将所有申请过闸船舶列入总体计划编排,并综合考虑上下水、特殊闸次、停闸、水文、过闸限制等各方面的影响因素,直接输出总体计划时间表。

双艉船有效马力估算图谱的回归分析

双艉船型是目前广泛应用于长江等各内河水系的优秀节能船型，具有优良的快速性。船舶设计中的实船航速预报通常是以螺旋桨设计为基础，必须首先估算其有效马力。本文对双艉船剩余阻力和湿面积系数系列图谱进行回归分析，给出了剩余阻力和湿面积系数的回归公式，供设计者参考。通过对回归公式计算结果与图谱计算结果的比较，表明给出的回归公式有很好的准确性。

双艉船推进因子及其实船相关分析

双艉船型是目前应用于长江及内河各水系的快速性节能优秀船型。在实船航速预报、螺旋桨设计中需要较准确地估算其推进因子。本文对双艉船推进因子模型系列试验图谱进行了回归分析，给出了回归公式。并根据实船试航结果对用系列图谱计算的有效功率和推进因子进行了相关分析，表明用图谱计算结果来预估实船快速性是可靠的。

基于CFD和响应面方法的最小阻力船型自动优化

计算流体动力学CFD方法凭借其较高的计算精度和获取更多流场信息的能力逐渐成为新船型设计重要手段。文章利用iSight多学科优化平台建立了一套船型优化系统,集成了CFD技术、船型变换及自动生成技术和响应面代理模型技术和组合优化算法。编制了船型参数变换和生成系统实现了船型变换和CFD计算程序Shipflow输入数据的自动连接;通过对主要船型参数的控制,实现整个船型优化流程的自动化。采用了进化遗传算法(GA)与二次序列规划法(SQP)相结合的二阶组合优化方法实现了从全局探索再到局部空间寻优的整个流程。同时,将响应面近似模型(RSM)引入到优化进程中,解决了计算精度与优化效率间的矛盾,使得高精度的CFD分析工具融入到船舶优化设计进程中成为可能。最后利用该系统对一条设计船的阻力性能进行了优化。

时域速度势和流体动力的数值计算

利用含有时间因子的格林函数数值求解了二因次浮体时域速度势的边值问题．从直接的时域途径实现了时域内描述的脉冲响应函数的数值求解．利用非定常格林函数中的记忆影响函数与复值误差函数的关系，编写了二因次时域速度势的求解程序．求解了时域中表示的流体动力，即真实附加质量的迟滞函数，结合时域运动方程，求解了浮体的瞬态运动．所有理论计算结果与试验或已有文献比较，证实了程序的可靠性．

船舶报价数据库系统研究

船舶报价是船厂及航运企业管理者在经营活动中的一项重要而复杂的工作 ,其影响因素很多 .为快速、科学地进行报价 ,航运企业迫切需要拥有计算机辅助船舶报价系统 ,而作为该系统核心和基础的船舶报价数据库的建立显得尤为重要 .文中在分析船舶报价数据库构成及关联关系的基础上 。

发展长江高速客船大有可为

发展长江高速客船大有可为毛筱菲（武汉交通科技大学，武汉４３００６３）一、长江水系高速客船发展现状长江水系是我国水上高速客运发展较早的水域之一。自１９８５年以来，水上高速客运首先在以重庆为中心的长江上游干流开展，并得到蓬勃发展。真正投入客运航线的是１９...

基于加权灰关联模型的船舶性能综合评价

寻找一种科学实用的船舶性能综合评价方法一直是船舶研究者、设计者、制造者和使用者追求的目标之一.文中考虑到各因素重要性不同而采用加权的灰色关联模型,并将层次分析法和灰色关联分析法结合起来,对船舶性能进行综合评价,为船舶设计与制造提供了一种新的决策方法.

基于响应面的渔船球鼻艏参数分析及多航速自动优化

远洋金枪鱼围网渔船是一种中、高速的作业型船舶,加装球鼻艏并进行优化可以有效降低其兴波阻力。通过一种改造型值的球鼻艏变换方法,由球鼻艏的长度、宽度、高度及尖点高度参数直接生成用于CFD计算的船体型值,可以快速探讨球鼻艏对兴波阻力的影响。兴波阻力的计算采用Rankine源势流理论,运用试验设计方法生成球鼻艏参数对兴波阻力影响的响应面模型。该模型表明,各参数的影响是复杂且耦合的,难以呈现单调的规律性,且在不同航速下其影响规律也有差异。优化球鼻艏的过程选用结合响应面的快速优化方法,通过优化,发现传统的对单一设计航速的优化可能会出现在较低的服务航速下阻力增加的情形,而采用多个航速的阻力优化方法则在设计航速与服务航速下同时具有减阻节能效果。

喷水推进器进水管内流场模拟

在简要介绍喷水推进器进水口研究现状和 CFD( computational fluid dynamicals)理论的基础上 ,应用 CFD通用软件 FLUENT6.1 .2 2计算了椭圆形平进水口喷水推进器进水管内流场 ,研究了 IVR(船速与进水速度比 )对流场的影响和不同 IVR情况下产生气穴现象的可能性 ,研究发现 ,在 IVR小于 1 .0的时候 ,突缘处易产生空泡 ,而在大于 1 .

基于RANS和非线性动力学方法的海洋平台供应船水舱减摇预报（英文）

在探讨带平面被动式减摇水舱的海洋平台工作船在横浪中的减摇问题上,采用RANS方法进行船舶和水舱的强迫运动模拟,通过数值处理得到船舶和水舱的水动力系数。假设在共振频率下船舶和水舱的横摇运动在达到稳态后可以解耦,由非线性动力学的方法求解船舶横摇运动,并在波浪中进行系列模型试验以研究减摇特性。海洋平台工作船具有多工况的特点,不同载况对应不同船舶固有周期,实际航行中对减摇水舱的使用就是通过改变水舱水深使水舱的周期等于船舶固有周期,而通过上述方法的快速计算,选择合适的水深和阻尼隔板可以达到理想的减摇效果。结论表明该方法可以预报不同方案下的船舶横摇运动,该思路在船舶的减摇水舱设计阶段可以提供参考价值,并且在实船航行中可以提供水深加载指导以适应复杂的多工况航行。文中研究结果被运用于一艘实船航行时水舱加水策略中。