MPS-FEM方法模拟弹性船体在规则波中的运动

船舶在海洋中航行时经常会受波浪的作用,在波浪的作用下,船体可能会发生六自由度的运动.在船体运动幅度较小时,可以简单地将船体运动视为刚体运动.但当波浪环境较为剧烈、船体运动幅度较大时,船体可能会发生变形,此时船舶弹性的影响无法忽略.因此,研究弹性船体在波浪中的运动对船舶运动性能和航行安全具有重要的意义.移动粒子半隐式方法 MPS方法是一种基于拉格朗日方法表示的无网格粒子类方法,该方法在模拟具有自由面大变形特征的问题时具有其独特的优势.有限元方法 FEM作为一种传统的并且已被广泛应用的结构求解方法,具有很好的稳定性、准确性和鲁棒性.本文将MPS方法与FEM方法二者的优势结合,基于MPS-FEM耦合方法,使用自主开发的MPSFEM-SJTU流固耦合求解器,模拟刚性船体和弹性船体在规则波中的运动,并分析船体的弹性对船体运动响应的影响.首先模拟刚性船体在不同波长的规则波中的运动,研究规则波波长对船体运动响应的影响.接着分别模拟了刚性和弹性船体在规则波中的运动,结果表明,刚性船体的运动幅值大于弹性船体的运动幅值,而弹性船体船舯附近的压力大于刚性船体.

船体弹性支撑轴机械故障检测方法研究

当前船体弹性支撑轴故障检测存在效率低、错误多等不足,为了改善船体弹性支撑轴故障检测效果,设计了支持向量机多类分类器的船体弹性支撑轴故障检测方法。首先选择船体弹性支撑轴作为研究对象,提取其振动信号。然后从振动信号中提取描述其工作状态的特征,并通过对特征进行选择,得到最优的船体弹性支撑轴故障检测特征。最后根据故障检测特征,采用支持向量机多类分类器进行船体弹性支撑轴故障分类和检测。仿真测试结果表明,本文方法能够很好识别各种类型的船体弹性支撑轴故障,对所有类型故障检测率超过95%以上,而且具有较快的船体弹性支撑轴故障检测速度,相对其他船体弹性支撑轴故障检测方法,优势十分明显。