中國造船最新期刊目錄

氣隙極值預報方法研究與模型試驗驗證————作者：王金光;馬山;繆泉明;

摘要：針對半潛式平臺氣隙極值預報的準確性開展了數值統計方法研究與模型試驗驗證。通過二階勢流計算獲取波浪二階傳遞函數，并建立Morison單元以分析黏性阻尼對平臺運動與氣隙響應的影響。在頻域分別用簡化統計方法和非線性統計方法預報氣隙極值，探討波頻和平臺運動低頻成分的相關性對預報結果的影響。依據試驗數據評估數值預報方法的準確性，并對波浪非對稱系數進行修正。研究結果表明，非線性統計方法在氣隙極值預報方面具有較...

張緊式系泊浮式光伏陣列系統動力響應研究————作者：王運康;王賓;練繼建;姚燁;高喜峰;

摘要：針對海洋綠色能源捕獲系統的系泊和連接安全問題,提出一種由多個浮塊陣列排布并連接組成張緊式系泊的新型海上浮式光伏系統。基于三維勢流理論,采用集中質量法模擬系泊張力和浮體間的連接纜張力,建立隨機波浪作用下多浮體–連接纜–系泊系統時域耦合數值模型,進行了浮式光伏在系泊狀態下的耦合動力響應研究。分析系泊型式、系泊預張力以及二階和頻波浪載荷對光伏陣列動力的影響,給出了隨機波浪載荷作用下該陣列系泊系統的動力響...

基于時頻物理信息模型的半潛式平臺六自由度運動預報研究————作者：許勇;肖龍飛;魏漢迪;李琰;

摘要：構建了時頻物理信息（TFPI）神經網絡模型，基于半潛式平臺模型試驗數據，選取不同的預報時長，開展斜浪中半潛式平臺6自由度運動的預報。研究結果表明：TFPI模型對所有運動分量均具有良好的適用性和可解釋性，且在20～60 s的預報時長內，對縱蕩、橫蕩、垂蕩、橫搖和縱搖的預報精度分別不低于95.4%,86.5%,93.0%,88.0%和91.2%；線運動比角運動的預報效果好；首搖預報精度隨預報時長的增加...

“中山大學極地”號破冰船北極首航破冰試驗分析————作者：李曉天;王慶凱;謝鵬;李志軍;程曉;

摘要：為了評估“中山大學極地”號破冰船的破冰航行能力,于2024年北極科學考察期間在密集、平整冰區開展了一系列破冰試驗。破冰試驗前對試驗區域采集的冰芯進行測量,獲得了海冰溫度、鹽度、密度以及晶體結構等信息,采用圓盤試驗的方法對海冰的彎曲強度進行了評估。破冰試驗時,以不同槳角進行破冰航行,記錄船舶破冰航速,通過攝像機拍攝的舷側海冰翻轉圖像測量海冰厚度。基于現場測量的海冰和航行數據,采用Lindqvist經...

填角對SUBOFF圍殼脈動壓力抑制效果的風洞試驗研究————作者：張璇;張楠;陳默;崔城誠;鄭文濤;余蘭;

摘要：水下航行體主、附體結合部的馬蹄渦對湍流壓力脈動有重要影響，如何抑制馬蹄渦是流聲耦合領域的重要課題。通過低噪聲風洞試驗和數值模擬，研究SUBOFF圍殼原始模型和帶填角圍殼模型的湍流脈動壓力特性，采用壁面微型傳聲器測量加裝的填角對壁面脈動壓力的影響和抑制效果。結果表明：SUBOFF圍殼加裝填角可降低逆壓梯度，減弱流動分離和馬蹄渦，進而明顯降低湍流脈動壓力；在10～1 000 Hz范圍內，填角附近區域的...

水下起吊的收纜模擬方法及運動仿真————作者：胡芳琳;馮康佳;劉一夫;劉傳奇;

摘要：水下起吊是海洋平臺的典型作業。論文對水下起吊作業進行了動力學模擬分析，提出了變纜元長度的收纜模擬方法，解決了傳統變節點數方法出現的張力突變問題。針對某水下起吊工況，在采用集中質量法模擬動態纜繩的基礎上，融合新建立的收纜模擬方法，進行計算和分析。分析表明：在流速較小的水下環境中，起吊用的重力纜接近于豎直狀態，張力和運動在纜繩兩端的傳遞基本沒有延遲，呈現同步增大或減小；在起吊重物及纜繩水中重量均不變的...

基于高階動態模態分解與長短期記憶神經網絡的船舶運動預測————作者：王嘉豪;杜君峰;

摘要：當前船舶運動預測技術在實時性和準確性方面還不能為復雜海況下作業的船舶運動補償提供足夠的支撐。論文提出一種基于高階動態模態分解（HODMD）和長短期記憶（LSTM）神經網絡組合的預測模型，用于超短期船舶運動預測。采用HODMD算法提取船舶運動的主導模態，實現高效初步預測；采用LSTM神經網絡對殘差進行非線性學習，實現高精度預測。研究結果表明，與單一的LSTM模型相比，組合預測模型在各種海況下均具有更...

噴水推進系統推力直接測量試驗方法研究————作者：邱繼濤;耿浩涵;劉騰巖;楊孟子;張恒;蔡佑林;

摘要：噴水推進系統的推力是評價其推進性能的重要指標。通過試驗研究，提出了一種基于多分量測力計的噴水推進系統推力直接測量裝置及方法。對試驗原理、試驗裝置及方法進行了介紹，并且在大型循環水槽中對噴水推進模型進行了推力測量。結果表明，通過論文提出的測量裝置及試驗方法，可實現對噴水推進系統模型推力的直接測量，與數值模擬結果的對比在一定程度上反映了直接測量方法較高的準確性。該裝置也可在拖曳水池中使用，實現噴水推進...

極端海況下大直徑單樁基礎砰擊特性試驗研究————作者：毛菡新;高洋洋;王立忠;

摘要：基于廣東惠州港口海上風電場工程,開展極端海況下大直徑單樁基礎的砰擊物理試驗研究,分析了水深、入射波浪參數以及波浪破碎點與單樁的相對位置對砰擊特性的影響,總結了波浪砰擊過程、單樁樁身前側壓強垂向分布以及所受水平和垂向波浪載荷等的規律,揭示了極端海況下大直徑單樁結構砰擊機理。研究結果表明：波浪砰擊過程中部分波能由高頻向低頻發生轉移,波面及能量的演變受中心頻率影響較大;樁身前側的砰擊壓強呈現三角形分布,...

雙模塊半潛平臺氣隙及砰擊載荷特性研究————作者：苗玉基;程小明;倪歆韻;吳波;湯明剛;魏子陽;

摘要：雙模塊平臺由兩個半潛式平臺模塊通過連接器連接而成,兩模塊之間除允許相對縱搖運動外其余自由度上的相對運動均被固定。為了研究雙模塊平臺在惡劣海況下的氣隙和砰擊載荷,采用系泊系統與平臺全耦合時域計算方法,得到了不同海況下兩個模塊箱型甲板監測點位置處的氣隙和與波面的相對速度,并在發生箱型甲板入水即砰擊的情況下,根據入水速度及入水面積隨時間的變化計算砰擊載荷的時間歷程,同時分析了譜峰周期和浪向等對平臺氣隙和...

大厚度Ti62A鈦合金板真空電子束焊接殘余應力數值模擬與試驗研究————作者：董家玙;葉聰;李艷青;

摘要：針對Ti62A鈦合金大厚度板材真空電子束焊接殘余應力開展數值仿真和試驗測試研究。選用基于雙橢球熱源和錐形體熱源的復合熱源模型進行溫度場模擬和應力場計算分析，并進行了Ti62A鈦合金大厚度板材真空電子束焊接殘余應力測試。結果表明：采用復合熱源模型模擬的焊縫形狀與實測焊縫形狀具有較高的相似性；厚板殘余應力數值模擬結果與試驗測試數據分布趨勢相同，進一步驗證了復合熱源模型的準確性。研究結果可為深海載人潛水...

基于數據增強的水下輻射噪聲快速預報代理模型生成方法研究————作者：葉林昌;劉媛;劉赟;張淼;李清;沈建平;

摘要：針對船舶運營階段水下輻射噪聲不易直接測量的挑戰，提出了一種面向局部數據的改進高斯混合模型，對少量的樣本進行數據增強；通過對比多元線性回歸模型、嶺回歸模型和Lasso模型對樣本數據訓練結果的影響，確定了適用于研究對象的Lasso代理模型，實現由近場水下輻射噪聲到遠場水下輻射噪聲的預報；通過“蒙眼法”對代理模型的預報精度進行了交叉驗證。結果表明：高斯混合模型中的成分分布對數據生成質量產生影響；改進后的...

深海采礦車履齒結構沉陷特性數值研究————作者：高懿鵬;金國慶;鄒麗;于宗冰;程陽銳;

摘要：履帶式深海采礦車在海底稀軟底質下行走時,履帶板與土體之間存在較強的相互作用,導致履帶板發生沉陷和打滑,對采礦車行走性能產生重要影響。論文基于歐拉–拉格朗日耦合(CEL)方法,采用Mohr-Coulomb彈塑性材料土體模型,研究了不同履齒結構與土體的相互作用特性,分析了不同履齒結構、不同加載壓力以及不同觸底速度下履帶板與土體的沉陷關系,并討論了履齒與土體之間的剪切作用。結果表明：不同類型履帶齒顯著影...

氣墊船墊升系統碳纖維復合材料軸系設計————作者：葉楠;鄧俊杰;衛琛喻;景偉;魏濤;謝旻;

摘要：針對氣墊船墊升系統軸系輕量化的要求,開展了碳纖維復合材料軸系設計。通過對軸段、傳動軸和聯軸器等碳纖維復合材料元件設計、有限元仿真分析和樣機試驗,形成了可滿足氣墊船墊升系統軸系輕量化需求的碳纖維復合材料軸系設計方案,給出了相應的計算校核和試驗結果。與原金屬軸段相比,碳纖維復合材料軸段可實現減重66.9%。復合材料傳動軸采用復合材料法蘭與軸管的膠接結構,對比試驗表明,該膠接連接形式的強度比開孔螺栓連接...

基于HOS-CFD-SJTU求解器的FPSO與聚焦波相互作用數值分析————作者：關鍵;莊園;王建華;萬德成;

摘要：針對一艘固定式FPSO標準模型，用HOS-CFD-SJTU求解器研究了在不同波陡的聚焦波下FPSO與波浪場的相互作用。首先，對造波和網格收斂性進行了驗證，然后將3種工況下波浪測點的波浪抬升和壓力測點的水動力載荷數值計算結果與試驗進行對比，兩者較為吻合。對聚焦時刻FPSO首部附近的大波幅流場進行了分析，在首個大波峰來臨時FPSO對波浪場的影響不顯著，但當后續的大波谷和大波峰來臨時，在FPSO首部產生...

基于近場動力學方法的剛性球沖擊冰板斷裂數值模擬研究————作者：李一范;謝豐澤;萬德成;

摘要：沖擊破冰涉及到結構與冰層之間的相互作用。基于鍵基近場動力學方法，建立了剛性球沖擊矩形冰板的數值模型，通過與試驗數據比較，驗證了模型精度，對比分析了不同沖擊速度和沖擊攻角條件下冰板裂紋的發展和演化規律。結果表明，低速沖擊下冰板不存在明顯的周向裂紋，隨著沖擊速度的增大，冰板斷裂顯著加劇，并伴隨諸多分支裂紋。沖擊攻角的存在使冰板裂紋的分布具有明顯的不對稱性。在沖擊速度相同時，采用較大攻角可取得更為理想的...

三維彈性水翼水動力阻尼數值模擬————作者：盧閆;田晨;左宇騎;李家盛;

摘要：基于CFD和FEM方法，利用Workbench平臺的ANSYS-fluent模塊對三維彈性水翼進行雙向流固耦合分析，得到固有頻率和振型。在此基礎上，結合對數衰減率法預報水動力阻尼。結果表明：（1）雙向流固耦合時，水動力阻尼隨來流速度增加而增加；（2）雙向流固耦合時，濕模態頻率基本不隨來流速度變化；（3）受流體黏性影響，用雙向流固耦合方法與用聲固耦合方法計算得到的濕模態頻率存在差異

基于SWLBM流體計算軟件的潰壩流動模擬————作者：肖裕程;褚學森;夏輝;謝碩;海青;李亮;

摘要：針對甲板上浪、齒輪箱潤滑、波浪砰擊等具有強非線性多相流動特征的自由面精細模擬，采用基于國產“神威·太湖之光”超算架構研發的流體大規模高效模擬CFD軟件SWLBM，利用D3Q19離散速度模型、單松弛LBM基礎求解器和類VOF單相自由面算法，擴展了其對于帶有劇烈飛濺的三維復雜自由面的追蹤能力。選取兩例典型潰壩流動算例和最高達5.6億網格的分辨率，驗證SWLBM軟件模擬復雜自由面流動時的精度、穩定性以及...

主動射流對水翼中等間隙泄漏渦及渦空化的影響————作者：紀祥;王巍;李智健;王赟;王曉放;

摘要：泵噴推進器間隙泄漏渦空化（TLVc）可能會產生流動失穩等不良影響。論文提出了一種破壞NACA0009水翼間隙泄漏渦結構并抑制其空化的主動射流控制方法，將LES方法與Schnerr-Sauer空化模型相結合,模擬中等間隙條件下TLVc流動,其形態與試驗結果吻合良好。計算結果表明：射流使水翼阻力系數降低了3.65%，抑制TLVc的效果顯著,相較于無射流情況,平均空泡體積抑制率達到97.31%。該結果揭...

水下航行體多孔介質通氣減阻數值模擬————作者：韓意凱;傅慧萍;

摘要：為了探究多孔介質通氣區域動力學性能對水下航行體減阻率的影響，選用不同的通氣區域簡化模型并結合VOF模型和標準k-ε湍流模型，描述氣、水兩相流場和數值模擬通氣減阻。計算結果表明：相較于速度入口模型與多孔介質模型，多孔躍層模型的阻力計算結果與試驗吻合較好；速度入口模型的阻力誤差是由于忽略了非通氣工況下多孔介質區域存在的壁面壓差阻力，它是由多孔介質材料屬性及通氣區域中的臺階流動引起的。研究表明：用多孔躍...

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