中国造船最新期刊目录
气隙极值预报方法研究与模型试验验证————作者：王金光;马山;缪泉明;
摘要：针对半潜式平台气隙极值预报的准确性开展了数值统计方法研究与模型试验验证。通过二阶势流计算获取波浪二阶传递函数，并建立Morison单元以分析黏性阻尼对平台运动与气隙响应的影响。在频域分别用简化统计方法和非线性统计方法预报气隙极值，探讨波频和平台运动低频成分的相关性对预报结果的影响。依据试验数据评估数值预报方法的准确性，并对波浪非对称系数进行修正。研究结果表明，非线性统计方法在气隙极值预报方面具有较...
张紧式系泊浮式光伏阵列系统动力响应研究————作者：王运康;王宾;练继建;姚烨;高喜峰;
摘要：针对海洋绿色能源捕获系统的系泊和连接安全问题,提出一种由多个浮块阵列排布并连接组成张紧式系泊的新型海上浮式光伏系统。基于三维势流理论,采用集中质量法模拟系泊张力和浮体间的连接缆张力,建立随机波浪作用下多浮体–连接缆–系泊系统时域耦合数值模型,进行了浮式光伏在系泊状态下的耦合动力响应研究。分析系泊型式、系泊预张力以及二阶和频波浪载荷对光伏阵列动力的影响,给出了随机波浪载荷作用下该阵列系泊系统的动力响...
基于时频物理信息模型的半潜式平台六自由度运动预报研究————作者：许勇;肖龙飞;魏汉迪;李琰;
摘要：构建了时频物理信息（TFPI）神经网络模型，基于半潜式平台模型试验数据，选取不同的预报时长，开展斜浪中半潜式平台6自由度运动的预报。研究结果表明：TFPI模型对所有运动分量均具有良好的适用性和可解释性，且在20～60 s的预报时长内，对纵荡、横荡、垂荡、横摇和纵摇的预报精度分别不低于95.4%,86.5%,93.0%,88.0%和91.2%；线运动比角运动的预报效果好；首摇预报精度随预报时长的增加...
“中山大学极地”号破冰船北极首航破冰试验分析————作者：李晓天;王庆凯;谢鹏;李志军;程晓;
摘要：为了评估“中山大学极地”号破冰船的破冰航行能力,于2024年北极科学考察期间在密集、平整冰区开展了一系列破冰试验。破冰试验前对试验区域采集的冰芯进行测量,获得了海冰温度、盐度、密度以及晶体结构等信息,采用圆盘试验的方法对海冰的弯曲强度进行了评估。破冰试验时,以不同桨角进行破冰航行,记录船舶破冰航速,通过摄像机拍摄的舷侧海冰翻转图像测量海冰厚度。基于现场测量的海冰和航行数据,采用Lindqvist经...
填角对SUBOFF围壳脉动压力抑制效果的风洞试验研究————作者：张璇;张楠;陈默;崔城诚;郑文涛;余兰;
摘要：水下航行体主、附体结合部的马蹄涡对湍流压力脉动有重要影响，如何抑制马蹄涡是流声耦合领域的重要课题。通过低噪声风洞试验和数值模拟，研究SUBOFF围壳原始模型和带填角围壳模型的湍流脉动压力特性，采用壁面微型传声器测量加装的填角对壁面脉动压力的影响和抑制效果。结果表明：SUBOFF围壳加装填角可降低逆压梯度，减弱流动分离和马蹄涡，进而明显降低湍流脉动压力；在10～1 000 Hz范围内，填角附近区域的...
水下起吊的收缆模拟方法及运动仿真————作者：胡芳琳;冯康佳;刘一夫;刘传奇;
摘要：水下起吊是海洋平台的典型作业。论文对水下起吊作业进行了动力学模拟分析，提出了变缆元长度的收缆模拟方法，解决了传统变节点数方法出现的张力突变问题。针对某水下起吊工况，在采用集中质量法模拟动态缆绳的基础上，融合新建立的收缆模拟方法，进行计算和分析。分析表明：在流速较小的水下环境中，起吊用的重力缆接近于竖直状态，张力和运动在缆绳两端的传递基本没有延迟，呈现同步增大或减小；在起吊重物及缆绳水中重量均不变的...
基于高阶动态模态分解与长短期记忆神经网络的船舶运动预测————作者：王嘉豪;杜君峰;
摘要：当前船舶运动预测技术在实时性和准确性方面还不能为复杂海况下作业的船舶运动补偿提供足够的支撑。论文提出一种基于高阶动态模态分解（HODMD）和长短期记忆（LSTM）神经网络组合的预测模型，用于超短期船舶运动预测。采用HODMD算法提取船舶运动的主导模态，实现高效初步预测；采用LSTM神经网络对残差进行非线性学习，实现高精度预测。研究结果表明，与单一的LSTM模型相比，组合预测模型在各种海况下均具有更...
喷水推进系统推力直接测量试验方法研究————作者：邱继涛;耿浩涵;刘腾岩;杨孟子;张恒;蔡佑林;
摘要：喷水推进系统的推力是评价其推进性能的重要指标。通过试验研究，提出了一种基于多分量测力计的喷水推进系统推力直接测量装置及方法。对试验原理、试验装置及方法进行了介绍，并且在大型循环水槽中对喷水推进模型进行了推力测量。结果表明，通过论文提出的测量装置及试验方法，可实现对喷水推进系统模型推力的直接测量，与数值模拟结果的对比在一定程度上反映了直接测量方法较高的准确性。该装置也可在拖曳水池中使用，实现喷水推进...
极端海况下大直径单桩基础砰击特性试验研究————作者：毛菡新;高洋洋;王立忠;
摘要：基于广东惠州港口海上风电场工程,开展极端海况下大直径单桩基础的砰击物理试验研究,分析了水深、入射波浪参数以及波浪破碎点与单桩的相对位置对砰击特性的影响,总结了波浪砰击过程、单桩桩身前侧压强垂向分布以及所受水平和垂向波浪载荷等的规律,揭示了极端海况下大直径单桩结构砰击机理。研究结果表明：波浪砰击过程中部分波能由高频向低频发生转移,波面及能量的演变受中心频率影响较大;桩身前侧的砰击压强呈现三角形分布,...
双模块半潜平台气隙及砰击载荷特性研究————作者：苗玉基;程小明;倪歆韵;吴波;汤明刚;魏子阳;
摘要：双模块平台由两个半潜式平台模块通过连接器连接而成,两模块之间除允许相对纵摇运动外其余自由度上的相对运动均被固定。为了研究双模块平台在恶劣海况下的气隙和砰击载荷,采用系泊系统与平台全耦合时域计算方法,得到了不同海况下两个模块箱型甲板监测点位置处的气隙和与波面的相对速度,并在发生箱型甲板入水即砰击的情况下,根据入水速度及入水面积随时间的变化计算砰击载荷的时间历程,同时分析了谱峰周期和浪向等对平台气隙和...
大厚度Ti62A钛合金板真空电子束焊接残余应力数值模拟与试验研究————作者：董家玙;叶聪;李艳青;
摘要：针对Ti62A钛合金大厚度板材真空电子束焊接残余应力开展数值仿真和试验测试研究。选用基于双椭球热源和锥形体热源的复合热源模型进行温度场模拟和应力场计算分析，并进行了Ti62A钛合金大厚度板材真空电子束焊接残余应力测试。结果表明：采用复合热源模型模拟的焊缝形状与实测焊缝形状具有较高的相似性；厚板残余应力数值模拟结果与试验测试数据分布趋势相同，进一步验证了复合热源模型的准确性。研究结果可为深海载人潜水...
基于数据增强的水下辐射噪声快速预报代理模型生成方法研究————作者：叶林昌;刘媛;刘赟;张淼;李清;沈建平;
摘要：针对船舶运营阶段水下辐射噪声不易直接测量的挑战，提出了一种面向局部数据的改进高斯混合模型，对少量的样本进行数据增强；通过对比多元线性回归模型、岭回归模型和Lasso模型对样本数据训练结果的影响，确定了适用于研究对象的Lasso代理模型，实现由近场水下辐射噪声到远场水下辐射噪声的预报；通过“蒙眼法”对代理模型的预报精度进行了交叉验证。结果表明：高斯混合模型中的成分分布对数据生成质量产生影响；改进后的...
深海采矿车履齿结构沉陷特性数值研究————作者：高懿鹏;金国庆;邹丽;于宗冰;程阳锐;
摘要：履带式深海采矿车在海底稀软底质下行走时,履带板与土体之间存在较强的相互作用,导致履带板发生沉陷和打滑,对采矿车行走性能产生重要影响。论文基于欧拉–拉格朗日耦合(CEL)方法,采用Mohr-Coulomb弹塑性材料土体模型,研究了不同履齿结构与土体的相互作用特性,分析了不同履齿结构、不同加载压力以及不同触底速度下履带板与土体的沉陷关系,并讨论了履齿与土体之间的剪切作用。结果表明：不同类型履带齿显著影...
气垫船垫升系统碳纤维复合材料轴系设计————作者：叶楠;邓俊杰;卫琛喻;景伟;魏涛;谢旻;
摘要：针对气垫船垫升系统轴系轻量化的要求,开展了碳纤维复合材料轴系设计。通过对轴段、传动轴和联轴器等碳纤维复合材料元件设计、有限元仿真分析和样机试验,形成了可满足气垫船垫升系统轴系轻量化需求的碳纤维复合材料轴系设计方案,给出了相应的计算校核和试验结果。与原金属轴段相比,碳纤维复合材料轴段可实现减重66.9%。复合材料传动轴采用复合材料法兰与轴管的胶接结构,对比试验表明,该胶接连接形式的强度比开孔螺栓连接...
基于HOS-CFD-SJTU求解器的FPSO与聚焦波相互作用数值分析————作者：关键;庄园;王建华;万德成;
摘要：针对一艘固定式FPSO标准模型，用HOS-CFD-SJTU求解器研究了在不同波陡的聚焦波下FPSO与波浪场的相互作用。首先，对造波和网格收敛性进行了验证，然后将3种工况下波浪测点的波浪抬升和压力测点的水动力载荷数值计算结果与试验进行对比，两者较为吻合。对聚焦时刻FPSO首部附近的大波幅流场进行了分析，在首个大波峰来临时FPSO对波浪场的影响不显著，但当后续的大波谷和大波峰来临时，在FPSO首部产生...
基于近场动力学方法的刚性球冲击冰板断裂数值模拟研究————作者：李一范;谢丰泽;万德成;
摘要：冲击破冰涉及到结构与冰层之间的相互作用。基于键基近场动力学方法，建立了刚性球冲击矩形冰板的数值模型，通过与试验数据比较，验证了模型精度，对比分析了不同冲击速度和冲击攻角条件下冰板裂纹的发展和演化规律。结果表明，低速冲击下冰板不存在明显的周向裂纹，随着冲击速度的增大，冰板断裂显著加剧，并伴随诸多分支裂纹。冲击攻角的存在使冰板裂纹的分布具有明显的不对称性。在冲击速度相同时，采用较大攻角可取得更为理想的...
三维弹性水翼水动力阻尼数值模拟————作者：卢闫;田晨;左宇骑;李家盛;
摘要：基于CFD和FEM方法，利用Workbench平台的ANSYS-fluent模块对三维弹性水翼进行双向流固耦合分析，得到固有频率和振型。在此基础上，结合对数衰减率法预报水动力阻尼。结果表明：（1）双向流固耦合时，水动力阻尼随来流速度增加而增加；（2）双向流固耦合时，湿模态频率基本不随来流速度变化；（3）受流体黏性影响，用双向流固耦合方法与用声固耦合方法计算得到的湿模态频率存在差异
基于SWLBM流体计算软件的溃坝流动模拟————作者：肖裕程;褚学森;夏辉;谢硕;海青;李亮;
摘要：针对甲板上浪、齿轮箱润滑、波浪砰击等具有强非线性多相流动特征的自由面精细模拟，采用基于国产“神威·太湖之光”超算架构研发的流体大规模高效模拟CFD软件SWLBM，利用D3Q19离散速度模型、单松弛LBM基础求解器和类VOF单相自由面算法，扩展了其对于带有剧烈飞溅的三维复杂自由面的追踪能力。选取两例典型溃坝流动算例和最高达5.6亿网格的分辨率，验证SWLBM软件模拟复杂自由面流动时的精度、稳定性以及...
主动射流对水翼中等间隙泄漏涡及涡空化的影响————作者：纪祥;王巍;李智健;王赟;王晓放;
摘要：泵喷推进器间隙泄漏涡空化（TLVc）可能会产生流动失稳等不良影响。论文提出了一种破坏NACA0009水翼间隙泄漏涡结构并抑制其空化的主动射流控制方法，将LES方法与Schnerr-Sauer空化模型相结合,模拟中等间隙条件下TLVc流动,其形态与试验结果吻合良好。计算结果表明：射流使水翼阻力系数降低了3.65%，抑制TLVc的效果显著,相较于无射流情况,平均空泡体积抑制率达到97.31%。该结果揭...
水下航行体多孔介质通气减阻数值模拟————作者：韩意凯;傅慧萍;
摘要：为了探究多孔介质通气区域动力学性能对水下航行体减阻率的影响，选用不同的通气区域简化模型并结合VOF模型和标准k-ε湍流模型，描述气、水两相流场和数值模拟通气减阻。计算结果表明：相较于速度入口模型与多孔介质模型，多孔跃层模型的阻力计算结果与试验吻合较好；速度入口模型的阻力误差是由于忽略了非通气工况下多孔介质区域存在的壁面压差阻力，它是由多孔介质材料属性及通气区域中的台阶流动引起的。研究表明：用多孔跃...
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