船舶水动力性能集成设计系统(SHIDS)的开发与应用

本文阐述了研发船舶工程设计计算机集成软件系统的重要性 ,回顾了国际国内在该领域的发展概况 ,重点介绍了CSSRC经十年努力开发成功的船舶水动力性能集成设计系统(SHIDS)的研究过程、系统构成、系统功能和应用效果等情况 ,这一系统必将在提高设计水平、缩短设计周期、增强快速反应能力方面显示越来越重要的作用。

电动汽车底盘设计中的电池布置与动力系统集成策略

电动汽车底盘设计中的电池布置与动力系统集成策略在现代电动汽车工程中起着至关重要的作用。本文探讨了如何优化电池布置,以提高电动汽车的性能和效率;研究了动力系统集成策略,以实现更好的能源管理和续航能力,旨在促进电动汽车的可持续发展。

船舶水动力性能的数值优化集成系统研究

通过一艘船球首优化的算例,介绍了一种船舶水动力性能数值优化集成系统。可在船舶设计的初期阶段进行主尺度组合优化和船体曲面的优化。采用该优化集成系统,可有效缩短设计周期、大幅降低成本、效率大大提高。

船舶水动力性能中的多学科交叉设计优化系统

传统的船舶设计通常只是通过优化设计追求一个或者某几个性能指标符合要求,并且往往局限于单学科指标的优化,无法实现多个学科之间的综合平衡。因此,船舶的系统综合性能仍然存在巨大的提升潜力。通过利用各学科之间的协同效应,多学科设计优化方法可以得到整体的最优解。因此通过多学科设计优化方法可以有效提高船舶的设计质量。本文主要开展船舶体型线水动力性能的相关研究。

船舶水动力性能中的多学科交叉设计优化系统

本研究对船舶水动力性能中多学科交叉设计优化系统展开了研究。首先对相关理论进行了分析,然后构建了船体型线参数化模型,同时对优化系统平台进行开发。通过本文的研究,希望能够综合利用多学科的协同效应,从整体提升船舶系统的设计质量和综合性能。

多学科设计优化在船舶水动力性能优化中的应用

阐述了多学科优化设计方法(Multidisciplinary Design Optimization,MDO)的发展应用情况。详细论述了基于协同优化方法的数学模型、优化原理和优化流程。针对水动力性能优化,分析了系统层和各学科的优化要素,初步建立了数学模型和优化框架。

波能装置与浮式防波堤集成系统的水动力性能

为了研究波能装置与防波堤集成系统的发电与防波性能,使用粘性计算流体动力学软件Star-CCM+建立了二维数值波浪水槽模型。对比方箱在水槽中垂荡运动的实验结果,验证了数值模型,使用该模型研究了动力输出装置的阻尼为最优的情况下,方箱形、Berkeley-Wedge形、三角形和三角加挡板形4种不同底部形状对浮子防波性能和发电性能的影响。结果表明:浮子形状不对称的集成装置的防波和发电性能都要优于浮子形状对称的集成装置;三角加挡板形浮子的性能优越,具有成为理想的海岸保护与波能转换装置的巨大潜力。

船舶水动力性能试验研究数据管理系统

本文指出了应用现代数据库技术管理船舶水动力性能试验研究数据原重要性。介绍了船研所运输部内基于客户/服务器模式的网络数据库系统,该系统用于保存、管理及开发利用运输部长期积累的船模试验研究数据。文中描述了建立数据库系统的技术,特别是开发客户端浏览、查询系统和基于船模试验数据的船舶水动力性能预报程序所用到的可视化编程技术。

不同地形下单浮子集成装置水动力性能研究

为探讨不同地形特征对单浮子集成装置水动力特性的影响,本文基于黏性计算流体动力学理论,应用Star-CCM+软件建立二维数值波浪水槽,研究了规则波作用下受不同地形影响的单浮子式防波堤与波能转换装置集成系统的水动力性能。结果表明:在低频区,不同地形下单浮子集成系统的波能转换效率均大于无地形影响下单浮子集成系统的波能转换效率;在高频区,浮子无法及时响应高频波,浮子与波浪异向运动,对于大部分情况,不同地形下集成装置的波能转换效率和透反射系数均小于无地形影响下集成系统的相应参数。地形坡度、宽度和高度对单浮子集成装置水动力性能影响不显著。

DSP的混合动力汽车电机驱动系统的设计

根据混合动力汽车频繁起动、能量回馈、加速助力以及高效率的要求,提出了一种基于DSP TMS320LF2407的混和动力汽车电机驱动系统的设计方案。由于DSPTMS320LF2407内部集成了丰富的外围 功能模块,系统在满足混和动力汽车性能要求的同时,还具有结构简单、成本低、可靠性高的优点。在简要介绍 无刷直流电机运行原理的基础上,重点阐述了系统的硬件和软件的设计,最后给出了实验结果及其波形。

基于CFD方法的桨舵干扰非定常水动力性能研究

基于CFD方法,结合标准k-ε湍流模型,利用非定常滑移网格方法预报敞水螺旋桨和桨舵干扰的水动力性能。通过计算得出不同进速下螺旋桨和舵的推力曲线,并进行比较,从中找出一定的规律;同时给出舵表面的压力分布图、桨舵干扰情况下的尾涡图和敞水情况下舵的尾涡图。结果表明,在有舵干扰时螺旋桨在均匀来流情况下产生的推力呈周期性分布,桨舵之间的干扰随进速的增加而逐渐增大。

中国船舶科学研究中心关于船舶性能新技术的研究进展

阐述了船舶性能新技术的重要性,并从原理、特点、功能、构成、应用效果诸方面较为详尽地介绍了中国船舶科学研究中心在船舶性能新技术领域的自主创新的若干成果,其中包括船型和性能数据库、船舶水动力性能集成设计系统、螺旋桨设计软件包、计算流体力学技术、掠海地效翼船、小水线面双体船、水翼船等七项研发成果。

基于CFD方法的扭曲舵非定常水动力性能研究

应用CFD方法,结合RNGk-ε湍流模型,利用非定常滑移网格方法,对常规舵和扭曲舵在桨舵干扰情况下的水动力性能进行了计算:通过计算进速系数分别为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8情况下的螺旋桨的推力曲线和舵的阻力曲线,得出结论,普通舵和扭曲舵对螺旋桨的影响差别不大,但扭曲舵能够有效地减少自身阻力,从而增加推进系统的效率,起到节能的作用。由普通舵和扭曲舵在桨后的受力分布可知,扭曲舵的外形变化减小了来流攻角,使舵表面没有负压区,在空化方面要优于普通舵。

基于海洋工程设计理念的船舶设计新思维

本文探讨了如何借鉴海洋工程设计理念来创新船舶设计思维。海洋工程中,水动力性能优化、节能减排技术、材料创新、结构强度与安全性、自动化和远程监控、环保设计以及多用途设计等方面的经验可以为船舶设计提供有益的启示。通过借鉴这些理念,船舶可以提高燃油效率、降低环境影响、延长使用寿命,并提高安全性和多功能性。

CAE在船舶性能研究领域的应用

论述了计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,简称CAE)技术的重要性及其在船舶性能领域应用的可行性。从原理、特点、功能、构成、应用效果及未来发展诸方面介绍了中国船舶科学研究中心在CAE技术领域自主创新的技术成果和在研项目,其中包括船型设计系统、水动力性能预报系统、数字水池试验系统、数值水池仿真系统和船舶技术性能数据库等五大系统。上述诸系统既相互独立,又有机联系,共同构成船舶性能研究的综合系统。

大型船舶综合减摇系统的研究

本文在分析船舶的综合减摇问题以及船舶主要减横摇装置的优缺点的基础上 ,针对船舶的减横摇问题 ,兼顾船舶的静倾问题 ,提出了可应用于全工况下的船舶综合减摇系统。综合减摇系统是由减摇鳍、减摇水舱和抗静倾平衡水舱组成的。这种综合减摇系统既综合了鳍与水舱的优点 ,又克服了减摇鳍和减摇水舱各自的缺陷。以高速滚装船为例 ,建立了“船舶 -减摇鳍 -被动式 U型水舱”系统的运动方程并进行了计算机仿真。通过对仿真结果的讨论和分析得到如下结论 :这种综合减摇系统具有良好的减摇能力 ;在各种航态下 (包括零航速 )都能达到减摇要求 ;综合减摇系统的减摇性能远远好于单独使用减摇鳍和减摇水舱的性能。船舶综合减摇系统的提出为大型船舶的综合平衡开辟了新途径 ,这种设计方法对大型水面舰船、尤其对有舰载机的船舶及两栖作战舰船的综合减摇具有重要意义。

单体小水线面水翼艇的概念设计

本文针对一艘11．9m长的交通艇提出了单体小水线面水翼艇的设计方案。介绍了该艇的水翼配置与线型设计，以及艇的稳性和阻力计算。计算表明，设计艇具有良好的水动力性能。

船体型线多学科设计优化系统重构研究

文中分别阐述了目前应用较为普遍的MDF及IDF系统重构方法的基本原理,以46 000t油船主尺度及型线的优化设计为例,采用两类不同的系统重构方法进行了优化.结果表明,IDF方法是船型多学科设计优化系统重构的理想方法.

民用飞机防滑刹车系统性能影响因素研究

防滑刹车系统集成是影响刹车效率的重要因素,目前国内对民用飞机防滑刹车系统集成能力偏弱,本文不考虑防滑控制算法,基于简化的机轮轮胎动力学模型和防滑过程基本假设,结合轮胎、机轮工程经验数据的拟合,对一次打滑过程中机轮速度下降深度进行了理论推导,得出打滑深度的数学表达式,对影响刹车效率/打滑深度的因素进行分析,得到民用飞机防滑刹车系统集成过程中要重点考虑的设计要素:防滑刹车架构、机轮轮胎刹车装置选型设计、刹车系统动态响应设计。对提升民机防滑刹车系统集成能力有指导意义。

七〇四所完成全球首艘智能型无人系统母船吊舱螺旋桨设计定型

近期,中国船舶集团七〇四所为全球首艘智能型无人系统母船打造的低噪声吊舱螺旋桨完成设计定型,并于9月中旬至10月上旬成功通过水动力性能、空泡性能试验。智能型无人系统母船作为全球首艘具有远程遥控和开阔水域自主航行功能的科考船,设计起点高,全方位对标国外先进船型。尤其在噪声方面,该船水下辐射噪声指标需满足中国船级社N3噪声等级要求。