检索结果-内蒙古大学图书馆

船舶力学 2022年第2期26卷 183-191页

作者：国威赵桥生田于逵王习建王迎晖中国船舶科学研究中心水动力学重点实验室江苏无锡214082

针对某冰区航行船开展碎冰区的斜航操纵运动试验研究,将传统水动力与非冻结模型冰试验技术相结合,形成了一套完善的非冻结模型冰的船体操纵性水动力试验技术。通过对试验中船冰作用力的回归,获取了船体操纵性位置导数。研究结果表明:随... 详细信息

针对某冰区航行船开展碎冰区的斜航操纵运动试验研究,将传统水动力与非冻结模型冰试验技术相结合,形成了一套完善的非冻结模型冰的船体操纵性水动力试验技术。通过对试验中船冰作用力的回归,获取了船体操纵性位置导数。研究结果表明:随着漂角的增大,船体水动力及冰水动力呈增加趋势;随着碎冰密集度的增加,船体冰水动力增加。船体斜航操纵性冰水动力导数可为实船操纵运动仿真提供数据支撑。

关键词：冰区航行船斜航非冻结模型冰漂角位置导数

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船体板架-模型冰碰撞模型试验与数值仿真

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舰船科学技术 2023年第5期45卷 44-49页

作者：赵瑾王燕舞刘剑飞冯国庆哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

船-冰碰撞时船体的结构响应是极地船舶结构安全性研究的关键问题。制备非冻结模型冰、采用合理的缩尺比构建船体板架模型、基于合理的监测方法进行模型试验,试验完成后通过数据处理对结果进行分析;再利用相同的结构模型参数进行数值仿真... 详细信息

船-冰碰撞时船体的结构响应是极地船舶结构安全性研究的关键问题。制备非冻结模型冰、采用合理的缩尺比构建船体板架模型、基于合理的监测方法进行模型试验,试验完成后通过数据处理对结果进行分析;再利用相同的结构模型参数进行数值仿真,对比2种船冰碰撞研究方法。结果表明:各测点最大应力以及碰撞力吻合较好,验证了非冻结冰模型与板架力学模型的合理性,数据监测及处理方法的正确性以及所采用的数值模拟方法的准确性。

关键词：模型试验数值模拟非冻结模型冰船体板架-模型冰碰撞

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典型冰况下极地船舶碎冰阻力模型试验研究

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舰船科学技术 2023年第21期45卷 20-25页

作者：刚旭皓寇莹余朝歌孔帅季少鹏田于逵中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

极地船舶航行于夏季冰缘区时,浮碎冰况是遭遇的最主要冰况之一,在此冰况下航行的船舶必须考虑浮碎冰与水的耦合作用对阻力性能的影响。为探索浮碎冰条件下极地船舶阻力性能的模型试验方法及浮碎冰对船舶阻力的影响规律,利用非冻结模型... 详细信息

极地船舶航行于夏季冰缘区时,浮碎冰况是遭遇的最主要冰况之一,在此冰况下航行的船舶必须考虑浮碎冰与水的耦合作用对阻力性能的影响。为探索浮碎冰条件下极地船舶阻力性能的模型试验方法及浮碎冰对船舶阻力的影响规律,利用非冻结模型冰开展某型破冰船在不同速度、密集度下的极地船舶阻力试验,同时利用数字图像识别方法,观测不同密集度情况下的碎冰分布变化。试验结果表明:船舶的碎冰阻力随着速度与密集度增加逐渐增加,航行速度为主要的影响因素;船舶速度对碎冰的运动具有显著影响;船舶与碎冰的作用具有随机性,同一工况下的阻力在一定的范围内波动。在此基础上,利用IOT实船换算方法,对船舶在不同航速及密集度下的碎冰阻力进行了预报。

关键词：冰区船舶模型试验碎冰密集度非冻结模型冰实尺度预报

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中高密集度浮冰区船体冰水动力试验研究

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船舶力学 2024年第6期28卷 887-895页

作者：国威赵桥生祖永恒杨宗豫中国船舶科学研究中心水动力学全国重点实验室江苏无锡214082

船冰作用力的预报是冰区船航行性能评估环节的重点。本文针对某冰区航行船开展操纵性斜航模型试验研究,采用以聚丙烯为主材的圆形非冻结模型冰,通过模型试验给出船在无冰水域和中高密集度浮冰区的船体受力,研究船体在不同航速和漂角下... 详细信息

船冰作用力的预报是冰区船航行性能评估环节的重点。本文针对某冰区航行船开展操纵性斜航模型试验研究,采用以聚丙烯为主材的圆形非冻结模型冰,通过模型试验给出船在无冰水域和中高密集度浮冰区的船体受力,研究船体在不同航速和漂角下的船体受力特性,并基于典型工况分析试验数据的重复性,发展冰区航行船的非冻结模型冰模型试验技术。研究结果表明:浮冰密集度、航速和漂角的增大会使船体受力增大,高密集度和大漂角下船冰接触区域更大,试验数据重复性也较好。

关键词：冰区航行船非冻结模型冰浮冰密集度模型试验漂角冰力

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非冻结可破碎模型冰的实验设计与分析

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仪器与设备 2020年第3期8卷 100-106页

作者：冯峰张承森王超汪春辉郭春雨徐佩哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨

船–冰模型试验按模型冰的种类可分为冰水池中的冻结模型冰试验和常规拖曳水池中的非冻结模型冰试验,但目前常规拖曳水池试验使用的模型冰不能满足破碎条件。本文在总结冰水池冻结模型冰特点和船–冰模型试验模型率的基础上研发出一种... 详细信息

船–冰模型试验按模型冰的种类可分为冰水池中的冻结模型冰试验和常规拖曳水池中的非冻结模型冰试验,但目前常规拖曳水池试验使用的模型冰不能满足破碎条件。本文在总结冰水池冻结模型冰特点和船–冰模型试验模型率的基础上研发出一种新的非冻结模型冰。根据国际拖曳水池会议推荐的试验方法对该非冻结模型冰进行单轴压缩和三点弯曲试验。结果显示在缩尺比1:30的情况下,该非冻结模型冰可以用于船–冰相互作用试验。

关键词：模型实验相似准则非冻结模型冰试验技术

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气泡辅助系统碎冰区减阻特性船模试验研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2022年第4期50卷 83-89页

作者：吴刚刘昕倪宝玉郭鹏杰上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200030 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 中国人民解放军92942部队北京100161 哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了研究气泡辅助系统降低船模碎冰区阻力的机理及效果,采用非冻结模型冰,在室外冰水池内开展了一系列船模拖曳试验,分别对不同碎冰密集度、不同船模航速及不同通气量参数下的阻力特性变化规律展开研究.试验结果表明:当该气泡辅助系统... 详细信息

为了研究气泡辅助系统降低船模碎冰区阻力的机理及效果,采用非冻结模型冰,在室外冰水池内开展了一系列船模拖曳试验,分别对不同碎冰密集度、不同船模航速及不同通气量参数下的阻力特性变化规律展开研究.试验结果表明:当该气泡辅助系统工作时,船体两侧的碎冰会受到气泡上浮及气水混合流的作用,发生翻转并向远离船体方向运动,在船体与碎冰之间形成一条无冰带,在该范围内几乎没有船体与碎冰的相互接触,以此达到降低阻力的效果;船模开启气泡辅助系统后的减阻率受碎冰密集度、航速、通气量三者共同影响,减阻率总趋势是随通气量的增加而增加,且该系统在低碎冰密集度、低航速工况下的减阻效果更好.

关键词：极地破冰船气泡辅助系统非冻结模型冰碎冰阻力阻力试验

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气泡辅助航行系统降低船模-碎冰相互碰撞的试验研究

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振动与冲击 2021年第4期40卷 10-16页

作者：倪宝玉钟凯张东江薛彦卓哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

通过模型试验探究气泡辅助系统降低船舶与碎冰相互碰撞的机理,依托“雪龙2”号船模设计了气泡辅助航行系统,在哈尔滨工程大学室外冰水池内进行了非冻结模型冰碎冰航道的船模拖航试验。通过机理试验,探究气泡辅助航行系统使用前后船模与... 详细信息

通过模型试验探究气泡辅助系统降低船舶与碎冰相互碰撞的机理,依托“雪龙2”号船模设计了气泡辅助航行系统,在哈尔滨工程大学室外冰水池内进行了非冻结模型冰碎冰航道的船模拖航试验。通过机理试验,探究气泡辅助航行系统使用前后船模与浮冰相互作用模式的差异,同时根据船艏、船舯的浮冰清除效果,分析该系统对这两部分浮冰碰撞作用的减轻程度;随后改变试验参数,探究航速、喷气量以及浮冰密集度对该系统工作效果的影响,进一步探究该气泡辅助系统的工作机理。

关键词：碎冰区航行气泡辅助航行技术清冰船模试验非冻结模型冰

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船-冰碰撞模型试验与数值模拟方法研究

船-冰碰撞模型试验与数值模拟方法研究

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作者：刘剑飞哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着北极地区海洋开发进程的不断前行,对极地船舶安全造成隐患的海冰灾害问题、海冰与船舶碰撞问题渐渐紧迫起来,这些问题会造成船员的伤亡和难以预估的经济损失。所以,极地船舶与海冰碰撞的研究就是极地区域资源的开发问题上不能规避... 详细信息

随着北极地区海洋开发进程的不断前行,对极地船舶安全造成隐患的海冰灾害问题、海冰与船舶碰撞问题渐渐紧迫起来,这些问题会造成船员的伤亡和难以预估的经济损失。所以,极地船舶与海冰碰撞的研究就是极地区域资源的开发问题上不能规避的一项重要研究。而且对船-冰碰撞问题的不断探究,不仅能够对极地船舶的结构防撞设计起一定的作用,也可以预报船体结构的损伤变形,并评估船体结构的安全程度。但是由于海冰的原型观测所消耗的人力物力过于庞大,而且难以控制的现场试验环境也会造成冰破坏机制的重叠,因此,本文研究了一种非冻结模型冰,验证其物理力学性能,使其能够代替海冰进行船-冰碰撞模型试验研究和船-冰碰撞结构响应的研究。本文主要工作如下:非冻结模型冰物理特性以及力学特性研究,首先通过研究极地海冰的物理力学特性,确定出在一定缩尺比下的理想模型冰的物理力学性能指标。然后制作多个配比的模型冰,分别对其进行密度、弯曲强度、弹性模量、压缩强度的试验测定。最后寻找到一种配比的模型冰,这种模型冰的物理力学性质符合一定缩尺比下的理想模型冰的物理力学性能指标,并将其配比作为后续试验模型冰的配比。船体板架-模型冰碰撞试验研究与数值模拟研究,首先通过相似性原理将某极地船的板架结构按照模型冰的缩尺比进行缩尺加工,之后根据收集到的资料总结,确定模型冰的尺寸,以及船体板架-模型冰的碰撞位置,碰撞速度等,并进行船体板架与模型冰碰撞的模型试验,测量船体板架的结构损伤变形、应力大小以及碰撞力大小,总结出撞击位置点结构的不同对船体板架-模型冰碰撞结果产生的影响;然后建立与模型试验相同的船体板架-模型冰碰撞的数值模型并进行仿真计算,将模型试验结果与数值仿真结果进行对比,以证明船体板架-模型冰碰撞数值仿真方法的准确性,从而为船艏与模型冰的碰撞仿真研究奠定基础。船-冰碰撞结构响应数值模拟计算与分析,选取极地船艏部作为计算对象,结合非线性有限元软件LS-DYNA来探究船艏与极地海冰碰撞的结构响应问题以及缩尺模型船船艏与模型冰碰撞的结构响应问题,并进行结果的对比,然后分析缩尺模型船艏与实船船艏在碰撞过程中的损伤变形、船艏最大应力值、碰撞力之间的关系,进而验证本文选取缩尺比1:5的缩尺模型船船艏与实船船艏进行对比的合理性。

关键词：非冻结模型冰船体板架-模型冰碰撞模型试验数值模拟结构响应

来源：评论

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船舶在人造浮冰中的阻力试验研究

船舶在人造浮冰中的阻力试验研究

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作者：陈昭炀大连理工大学

学位级别：硕士

由于北极冰盖覆盖范围的缩小,使得北极航线的商业活动变得更为繁忙。近几十年,对冰区船舶的研究逐渐增多。由于北极航线特殊的地理位置和自然条件,极地运输船舶需要长时间航行在充满浮冰的航道中。浮冰区船舶阻力的相关研究就变得尤为... 详细信息

由于北极冰盖覆盖范围的缩小,使得北极航线的商业活动变得更为繁忙。近几十年,对冰区船舶的研究逐渐增多。由于北极航线特殊的地理位置和自然条件,极地运输船舶需要长时间航行在充满浮冰的航道中。浮冰区船舶阻力的相关研究就变得尤为重要。本文使用非冻结模型冰,在大连理工大学船舶拖曳水池中进行了模型冰船模阻力试验。采用试验的方法探究船舶在浮冰区阻力的影响因素以及阻力的概率分布特性。本次试验采用聚丙烯作为非冻结模型冰的主要材料,结合极区实测海冰尺寸及形状分布参数,设计了试验中不同尺寸、形状模型冰的使用比例。在试验中考虑了模型冰的形状对阻力的影响,这在国内尚属首次,为今后浮冰区船舶阻力研究提供了一些试验结果。试验过程中根据试验采集的图像信息,对试验过程中浮冰的行为进行了研究,并结合阻力数据研究了工况(主要为航速、覆盖率)、浮冰行为、阻力三者之间的联系及相互影响规律。最后给出了不同工况下浮冰阻力的分布,结果显示试验测得的阻力分布符合瑞利分布,并得到了良好的拟合结果。

关键词：模型冰船模阻力试验非冻结模型冰极区船舶阻力船-冰相互作用

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冰对螺旋桨水动力性能影响的试验研究

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船舶力学 2018年第7期22卷 797-806页

作者：郭春雨徐佩张海鹏哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

为了探究螺旋桨-冰相互作用过程中螺旋桨水动力性能的变化,研究了非冻结模型冰在轴向运动时螺旋桨推力和扭矩随螺旋桨-冰之间距离以及螺旋桨不同进速系数的变化规律,以及非冻结模型冰在横向和垂向运动时螺旋桨推力和扭矩的变化规律。试... 详细信息

为了探究螺旋桨-冰相互作用过程中螺旋桨水动力性能的变化,研究了非冻结模型冰在轴向运动时螺旋桨推力和扭矩随螺旋桨-冰之间距离以及螺旋桨不同进速系数的变化规律,以及非冻结模型冰在横向和垂向运动时螺旋桨推力和扭矩的变化规律。试验结果表明,螺旋桨在阻塞状态下推力和扭矩的值与敞水实验值相比显著增加;螺旋桨推力和扭矩随螺旋桨-冰之间距离的减小,先逐渐增加后增加值不稳定;非冻结模型冰在横向运动时螺旋桨推力不变,扭矩表现为在横向右端时最大;非冻结模型冰沿垂向运动时越往下运动螺旋桨推力和扭矩越大;区分了非冻结模型冰极端尾涡和螺旋桨-冰之间距离对螺旋桨水动力性能的影响。文中的试验设计和相关结论对于螺旋桨-冰相互作用的进一步研究有着一定的指导意义。

关键词：螺旋桨非冻结模型冰螺旋桨-冰相互作用推力扭矩

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