水滴型回转体带尾导管的水动力特性研究(英文)

过去在鱼雷型回转体上加尾导管的操纵性模型试验研究表明,尾导管使回转体的静稳定性显著降低,而DARPA的SUBOFF模型试验结果却显示,潜艇类回转体(主体)加尾导管(尾附件)对回转体的静稳定性没有不利的影响,而且还提高了回转体的运动稳定性。本文通过模型试验对水滴型回转体加尾导管的静稳定性以及导管的水动力特性进行了精细的研究,同时,结合CFD工具对回转体绕流进行的机理分析,得出了尾导管对主体静稳定性影响的基本结论:在有攻角的情况下,主体近表面的绕流特性主要由势伴流控制,当导管尺寸相对比较小时,尾导管的实际有效来流攻角与名义来流攻角符号相反,而产生不稳定的力矩,导致主体静稳定性反而下降。

基于体积力法的半悬挂舵和全悬挂舵回转性对比

针对半悬挂舵和全悬挂舵回转性能差异问题,建立用于模拟螺旋桨推力的体积力模型,评估两种不同形式舵的回转性。对标模KCS船型回转运动进行计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模拟,船后螺旋桨作用使用体积力模型替代。开展半悬挂舵回转性CFD模拟,并与试验结果对比验证。设计全悬挂舵并模拟其回转性,与半悬挂舵回转性进行比较。结果显示,半悬挂舵除战术直径与试验结果相差9.48%外,其他回转特性参数与试验结果相差均在3%以内,说明基于体积力法模拟回转性具有较高的可信度。全悬挂舵的回转特性参数均优于半悬挂舵,说明全悬挂舵的回转性能更佳。

船舶在波浪中操纵运动仿真

本文研究了双桨双舵船在规则波中的回转运动。首先进行了约束模型试验，得到了操纵运动数学模型中的水动力系数。然后，进行了静水中操纵运动数值仿真，并与自航模型试验结果进行了比较。最后，预报了船舶在规则波中的回转运动，对一些影响回转运动的因素进行了讨论。

全回转起重船主尺度模型研究

分析了国内全回转起重船的发展现状及发展趋势,对现有的船型数据资料进行整理分析,利用EXCEL回归分析、Matlab中BP神经网络工具与RBF神经网络工具分别建立了全回转起重船主尺度与最大起重量的关系模型,并对它们的回归分析误差进行了比较.该模型的建立有利于掌握全回转起重船主尺度要素随起重量的变化规律,对起重船方案设计以及后续的技术经济论证可起指导性作用,有助于该船型的报价设计和初步设计,并可使其总体设计得到优化.

喷水推进双体船回转性能初探

介绍了喷水推进双体船回转时附连水质量和水动力系数的求法，以及喷泵作用在船体上的纵向推力、侧向力和回转力矩的求法。在此基础上，建立了喷水推进双体船回转运动数学模型，并用MATLAB／Simulink软件对上述数学模型描述的喷水推进双体船的回转性能进行了仿真研究。

滑行艇航向稳定性与旋回性理论分析

根据滑行艇的航行性能,运用船舶操纵性基本原理,对滑行艇的航向稳定性和旋回性进行理论分析,为驾驶员操纵滑行艇提供理论依据,从而保证滑行艇安全航行.

关于回转机动时的横倾控制

本文介绍了潜艇回转运动时产生伴随横倾的最佳控制方法。首先介绍了建立潜艇水平回转运动数学模型一控制横倾状态方程的方法，然后应用最小值原理寻找保证潜艇输出横倾角最小和控制（操舵）功率也最小的指标。最后进行了实时仿真，结果表明本方法控制横倾角是有效的、最优的。

船舶设计变量对船舶战术回转直径的灵敏度分析

以六个船舶设计变量为目标,选用最优拉丁超立方设计方法选出28个试验方案,再采用CFD和经验公式相结合的办法获得水动力导数,根据Abkowitz非线性操纵运动微分方程对每个方案的船舶进行回转运动的模拟,求取对应的战术回转直径。最后采用回归分析法,以六个船舶设计变量为输入,战术回转直径为输出进行了灵敏度分析。并对此六个参数对战术回转直径的灵敏度进行了排序。

基于改进体积力方法的实尺度船舶回转运动数值仿真

论文采用CFD方法结合重叠网格技术对船舶的回转性进行了仿真,采用自研CFD软件HUST-Ship求解RANS方程和物体的6自由度耦合运动。RANS方程采用有限差分法和PISO算法求解,湍流模型采用(SST)k-ω模型。还采用了基于UBET方法的改进体积力方法。对一艘43.4m长的高速巡逻艇在实尺度雷诺数下的回转运动进行了数值仿真,避免了尺度效应对计算精度的影响。将计算结果与实船试验数据进行对比,误差较小,表明了自研的CFD软件计算实尺度船舶回转运动的结果是可靠的。

浅析船舶旋回过程及MATLAB仿真

随着世界贸易的不断扩大,航运经济不断发展,商船数量不断增加,特别是石油、矿砂等大宗货物的需求量急剧增加,船舶趋于大型化。超大型油轮、超大型矿砂船的出现,在便利海上运输的同时,也增加了海上运输的危险性,一旦发生事故,将会造成巨大的经济损失和不可估量的海洋环境污染。文章以Nomoto数学模型为基础,介绍了船舶旋回运动的过程,以大连海事大学教学实习船"育鲲轮"为例,进行了在一定海洋环境干扰下的船舶旋回试验MATLAB仿真,并对仿真曲线进行分析;同时,研究了船舶旋回运动中速降问题,并以李宗波提出的速降估算公式为例,在Nomoto数学模型的基础上,以30万吨油轮为例,对李宗波等人的试验结果进行MATLAB仿真,并与旋回运动中实际速度进行对比,验证了速降估算公式对大型船舶的适用性。

全回转操纵时船舶推进轴系运行状态瞬态响应规律

针对船舶做全回转操纵时的瞬态工况问题,以轴系校中、油膜动力学等理论为基础,考虑螺旋桨轴承力、主机激励力和转船离心力等瞬态因素的影响,建立船舶推进轴系运行状态瞬态响应预测模型。以某64000 t散货船为对象,进行瞬态响应计算流程设计与实船仿真计算。计算结果表明:转船离心力对船舶推进轴系运行状态响应变化影响显著,且随着转船离心力增大到某个临界值时或轴承安全间隙值较小时容易造成尾轴承异常磨损。

估算船舶回转直径的经验公式

船舶在满载或压载状态下,全速满舵的回转直径是表征船舶操纵性的一项主要特性参数。按美国海岸警备队的规则规定,凡是航行于美国沿岸海区的船舶,必须在驾驶室内悬挂表示回转圈特性的图表。此外。

对船舶快速倒车方法的研究

本文从实用出发，对船舶常见的自力倒车和外力倒车的动作原理及特点，均作了较为详细的分析。同时指出，倡导船舶采用桨前充气的外倒车方式，除能使船舶不坏船或不损机外，更是船舶实现快速倒车的较理想方法。

深V船型回转时横向水动力

排水型深V船型的特殊线型及航行状态，产生了不同于常规船的水动力。本文探讨横向水动力，包括理论构架、常规数学表达及预报方法等。试验证明，深V船型具有高速回转时基本无横倾的优异特性。

“育鲲”轮在风流作用下的旋回性分析

综合运用Matlab数学模型和龙格-库塔法进行仿真编程,对"育鲲"轮的旋回运动进行仿真.在风流影响下,对不同舵角的船舶旋回运动数据与实船数据进行对比,验证"育鲲"轮的旋回性能.同时,根据船舶四个自由度运动模型,进一步探究影响船舶横倾的因素.

船舶自航模试验风修正的计算机方法

在风力作用下船舶回转试验数据处理比较复杂。通常船舶设计人员都是假定风是大小和方向不变的恒风,甲定常理论的方法研究。然而实际上在风力作用下船舶运动是非定常的运动。试验所测点序(X_i,Y_i;i=1,2,…n)包含风、流、浪、观测误差等多种因素。本文将风视为随机因素来处理试验数据,把点序所包含的误差视为独立的随机变量。假定风力与力矩的变化呈现为白噪声,研究在随机风的作用下。