检索结果-内蒙古大学图书馆

中国造船 2015年第A01期56卷 127-137页

作者：于立伟马宁顾解忡上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

骑浪横甩是船舶在波浪中失稳模态之一,其具有较强的非线性且多发生于速度较快的小型船舶上,对其发生界限的研究对于船舶设计与安全运营均具有一定实际意义。论文中提出一种考虑船舶操纵性和耐波性运动耦合的六自由度弱非线性统一模型,... 详细信息

骑浪横甩是船舶在波浪中失稳模态之一,其具有较强的非线性且多发生于速度较快的小型船舶上,对其发生界限的研究对于船舶设计与安全运营均具有一定实际意义。论文中提出一种考虑船舶操纵性和耐波性运动耦合的六自由度弱非线性统一模型,对一艘ITTC ship A2渔船尾随浪下的骑浪横甩运动进行时域数值模拟。时域模型中,六自由度耐波性运动辐射绕射力采用切片理论计算,并由脉冲响应函数法转化到时域。非线性回复力和入射波力采用瞬时湿表面压力积分方法计算。操纵性运动基于MMG模型,依据统一理论将操纵性与耐波性运动进行耦合计算。文中应用此模型,对不同航速、波高和GM值下渔船在尾随浪中的运动进行时域模拟。通过分析,将结果分类为周期运动、骑浪横甩造成的倾覆、波浪中失稳造成的倾覆等运动模态,并进一步对各模态间发生的界限进行了探究。

关键词：骑浪横甩船舶耐波性船舶操纵性:统一模型

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平板微气泡减阻数值模拟及影响因素分析

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哈尔滨工程大学学报 2015年第10期36卷 1297-1301,1306页

作者：傅慧萍上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

为了进一步揭示微气泡减阻机理,并探讨其实用化进程的影响因素,采用混合物多相流模型对平板微气泡减阻(BDR)问题进行了二维数值模拟,讨论了重力及底部和顶部2种通气方式的影响,对微气泡减阻机理进行了分析。利用相群平衡模型(population... 详细信息

为了进一步揭示微气泡减阻机理,并探讨其实用化进程的影响因素,采用混合物多相流模型对平板微气泡减阻(BDR)问题进行了二维数值模拟,讨论了重力及底部和顶部2种通气方式的影响,对微气泡减阻机理进行了分析。利用相群平衡模型(population balance model)三维数值模拟了平板底部通气和侧壁通气,对平板三维效应进行了研究。结果表明:重力对大气泡影响较大;对于顶部通气方式,重力使气泡停留在边界层,从而使减阻效果得到改善;减阻率与气层厚度之间存在一定的关系。侧壁通气的减阻效果不佳,三维效应也降低减阻效果。

关键词：微气泡减阻机理数值模拟混合物模型相群平衡模型多相流通气

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张力腿平台内孤立波载荷及其理论模型

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上海交通大学学报 2013年第10期47卷 1494-1502页

作者：黄文昊尤云祥王竟宇胡天群上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

在大型重力式密度分层水槽中,对内孤立波作用下张力腿平台的载荷特性开展了系列实验.基于两层流体内孤立波KdV(Korteweg-de Vries)、eKdV(extended KdV)和MCC(MiyataChoi-Camassa)理论,建立了张力腿平台内孤立波载荷的理论模型,给出了... 详细信息

在大型重力式密度分层水槽中,对内孤立波作用下张力腿平台的载荷特性开展了系列实验.基于两层流体内孤立波KdV(Korteweg-de Vries)、eKdV(extended KdV)和MCC(MiyataChoi-Camassa)理论,建立了张力腿平台内孤立波载荷的理论模型,给出了该理论模型中三类内孤立波理论的适用性条件.研究表明,张力腿平台的内孤立波水平载荷包括立柱与沉箱部分的拖曳力和惯性力,可由Morison公式进行计算,而其竖向载荷主要为竖向Froude-Krylov力,可以通过内孤立波诱导动压力在立柱底部及沉箱上下湿表面进行积分计算.系列实验结果表明,在Morison公式中的拖曳力系数与内孤立波诱导速度场的雷诺数之间为指数函数关系,惯性力系数与KC(Keulegan-Carpenter)数之间为幂函数关系,而且基于所建立理论模型获得的张力腿平台水平力、竖向力及其力矩的计算结果与系列实验结果吻合.本项研究在系列实验基础上,为海洋工程张力腿平台的内孤立波载荷预报提供了一个实用的理论计算模型.

关键词：张力腿平台内孤立波两层流体 Morison公式 Froude Krylov力

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圆柱型结构内孤立波载荷实验及其理论模型

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力学学报 2013年第5期45卷 716-728页

作者：黄文昊尤云祥王旭胡天群上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

在大型重力式密度分层水槽中,对内孤立波与圆柱型结构的相互作用特性开展了系列实验.基于两层流体中内孤立波的KdV,eKdV和MCC理论,建立了圆柱型结构内孤立波载荷的理论预报模型,给出了该载荷理论预报模型中3类内孤立波理论的适用性条件... 详细信息

在大型重力式密度分层水槽中,对内孤立波与圆柱型结构的相互作用特性开展了系列实验.基于两层流体中内孤立波的KdV,eKdV和MCC理论,建立了圆柱型结构内孤立波载荷的理论预报模型,给出了该载荷理论预报模型中3类内孤立波理论的适用性条件.研究表明,圆柱型结构内孤立波水平载荷包括水平Froude--Krylov力、附加质量力和拖曳力3个部分,可以由Morison公式计算,而内孤立波垂向载荷主要为垂向Froude--Krylov力,可以由内孤立波诱导动压力计算.系列实验结果表明,附加质量系数可以取为常数1.0,拖曳力系数与内孤立波诱导速度场的雷诺数之间为指数函数关系,而且基于理论预报模型的数值结果与系列实验结果吻合.

关键词：两层流体内孤立波圆柱型结构内孤立波载荷 Morison公式

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火灾高温下加筋板极限强度及防护性能

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上海交通大学学报 2022年第7期56卷 929-936页

作者：俞心晔薛鸿祥闫书玮上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

加筋板是典型船体承载构件,考虑火灾高温作用下材料性能的变化,根据热弹塑性有限元理论,基于名义升温曲线,研究防火涂层对加筋板结构高温响应特性和剩余强度的防护作用以及涂敷位置对加筋板失效模式的影响,为结构性能评估和结构防火设... 详细信息

加筋板是典型船体承载构件,考虑火灾高温作用下材料性能的变化,根据热弹塑性有限元理论,基于名义升温曲线,研究防火涂层对加筋板结构高温响应特性和剩余强度的防护作用以及涂敷位置对加筋板失效模式的影响,为结构性能评估和结构防火设计提供参考.数值分析表明:防火涂层能有效减缓结构升温诱发的应力升高和挠度增加;整体涂敷不改变结构整体屈曲伴随加强筋侧倾的失效模式,而显著推迟了失效时间,对保持结构高温剩余强度有明显效果;局部涂敷会改变结构的失效特性,仅带板涂敷下发生整体失效,仅加强筋涂敷下发生梁柱型失效伴随腹板的局部屈曲;整体涂敷对加筋板剩余强度的防护效果最佳,仅带板涂敷次之,而仅加强筋涂敷的防护能力较弱,局部涂敷的防护性能主要取决于结构的受热和失效模式.

关键词：加筋板防火涂层失效模式剩余强度防护性能

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球体波能转换装置捕获能量的理论研究

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船舶力学 2015年第4期19卷 349-355页

作者：张显涛杨建民肖龙飞上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

球体波能转换装置在波浪的激励下可以同时在水平和竖直两个模式振荡。基于线性微幅波浪和势流理论,将波浪与球体相互作用简化为球体固定不动,波浪绕过球体和球体在静止流体中运动。线性叠加以后得到总的速度势,计算出球体波能转换装置... 详细信息

球体波能转换装置在波浪的激励下可以同时在水平和竖直两个模式振荡。基于线性微幅波浪和势流理论,将波浪与球体相互作用简化为球体固定不动,波浪绕过球体和球体在静止流体中运动。线性叠加以后得到总的速度势,计算出球体波能转换装置的平均功率和能量俘获宽度因子的解析表达式。理论研究表明:装置与波浪运动的相位差是影响波能的最重要的参数,最优相位差为-π/2,并且给出了最优相位差调节的理论表达式。另外,对波长、波幅、球体半径、水深和球心距静水面的距离等因素也进行了分析。

关键词：球体波能转换装置理论研究平均功率能量俘获宽度因子影响因素

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数值波浪序列中的高频成分（英文）

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船舶力学 2016年第6期20卷 655-663页

作者：高宁波杨建民李欣上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

可靠的波浪模拟方法对于海洋结构物水动力性能的评估而言至关重要。文章基于软件FLUENT,分别采用四种不同的网格模型,实现了对于规则波的模拟。文中采用VOF方法对自由液面进行捕捉,并采用动网格方法模拟摇板的运动从而实现造波。考虑到... 详细信息

可靠的波浪模拟方法对于海洋结构物水动力性能的评估而言至关重要。文章基于软件FLUENT,分别采用四种不同的网格模型,实现了对于规则波的模拟。文中采用VOF方法对自由液面进行捕捉,并采用动网格方法模拟摇板的运动从而实现造波。考虑到数值耗散及截断误差对数值模拟结果的影响,针对沿水池方向的波浪衰减情况进行了相关研究。为了避免造波板的初始运动所引起的波面扰动,引入了一种"缓入"方法使造波板缓慢地达到最大幅值的运动,有效地避免了初始扰动所带来的影响。数值模拟的结果分别与一阶和二阶理论解进行了对比。结果表明,该数值波浪模型能够给出可靠的预测,为下一步模拟强非线性波浪(如畸形波)奠定了基础。

关键词：流体体积 “缓入”方法规则波二阶波浪理论

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基于相群平衡模型的舰船气泡尾流数值模拟

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上海交通大学学报 2013年第4期47卷 538-543页

作者：傅慧萍上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

为了获得舰船气泡尾流中的气泡尺度分布规律,首先采用欧拉双流体模型(Euler Two-Fluid Model)中的单一气泡模型对集装箱船模型KCS(KRISO Container Ship)进行了数值模拟.然后将气泡分组,进行基于相群平衡模型(Population Balance Model... 详细信息

为了获得舰船气泡尾流中的气泡尺度分布规律,首先采用欧拉双流体模型(Euler Two-Fluid Model)中的单一气泡模型对集装箱船模型KCS(KRISO Container Ship)进行了数值模拟.然后将气泡分组,进行基于相群平衡模型(Population Balance Model)的数值模拟.获得的气泡数密度和体积分率等气泡分布特征后,通过对索特平均直径的分析,探讨了初始平均气泡直径的选取和气泡尺寸分组等因素对气泡尾流的影响.结果表明:大气泡将聚集在船体表面;自由面则以小气泡为主.ETF模拟可以作为PBM计算的初值.当初始化的均一气泡直径取值越接近索特平均直径,PBM计算越容易收敛.

关键词：相群平衡模型舰船气泡尾流多相流数值模拟

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随机载荷下船海结构疲劳裂纹扩展寿命数值计算方法研究

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船舶力学 2020年第7期24卷 942-950页

作者：张永矿黄小平余宏淦上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

采用有限元方法计算裂纹应力强度因子来预报船海结构的疲劳裂纹扩展是一种普遍认可的方法。由于需要根据裂纹尺寸不断更新有限元模型进行大量的计算,相当耗时,在某种程度上阻碍了该方法的广泛应用。本文针对变幅随机载荷,结合单一曲线... 详细信息

采用有限元方法计算裂纹应力强度因子来预报船海结构的疲劳裂纹扩展是一种普遍认可的方法。由于需要根据裂纹尺寸不断更新有限元模型进行大量的计算,相当耗时,在某种程度上阻碍了该方法的广泛应用。本文针对变幅随机载荷,结合单一曲线模型提出了Cycle-by-Cycle(CBC)和数值计算方法(欧拉法、改进欧拉法、3阶龙格库塔法)相结合的计算格式。并分别应用在表面裂纹的疲劳裂纹扩展计算中,通过和常规CBC计算结果对比发现:随着步数增加,三种数值计算方法都可以达到较高精度;相比欧拉法,高阶计算方法的步长可以取得更大,而计算精度还可以更高。将该方法应用在一些需要有限元程序计算应力强度因子的复杂结构疲劳裂纹扩展中,可以有效减少裂纹更新次数,进而减少计算时间,提高计算效率。

关键词：裂纹扩展高阶数值积分快速计算随机载荷风暴模型

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浮式风力机模型试验叶片气动力性能计算与优化

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太阳能学报 2014年第10期35卷 1923-1929页

作者：杜炜康赵永生王明超何炎平上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

以美国可再生能源试验室公开的5 MW风力机(NREL-5MW)为原型,试验模型几何缩尺比为1∶50,使用动量叶素理论(BEM理论)计算叶片风轮推力。为改善模型试验叶片的尺度效应,变化模型叶切面的翼型和分布,对风轮推力进行计算和分析。以此为基础... 详细信息

以美国可再生能源试验室公开的5 MW风力机(NREL-5MW)为原型,试验模型几何缩尺比为1∶50,使用动量叶素理论(BEM理论)计算叶片风轮推力。为改善模型试验叶片的尺度效应,变化模型叶切面的翼型和分布,对风轮推力进行计算和分析。以此为基础,选取叶切面的弦长和转角作为优化变量,以风轮推力为优化目标,建立优化数学模型,使用模矢搜索法和罚函数法求解,得到能较准确模拟风轮推力的试验用叶片。

关键词：浮式风力机水池试验尺度效应风轮推力叶片优化

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