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水面舰船风浪环境适应性模糊综合评价方法

哈尔滨工程大学学报 2014年第6期35卷 667-673页

作者：焦甲龙孙树政任慧龙哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了研究舰船实际航行中的综合性能,综合船舶原理的多个学科对水面舰船风浪环境适应性提出一套全面的评价指标,采用层次分析法和熵值法的主客观综合方法得到各指标权重,并采用模糊综合评价模型作出最终评价。综合评价过程中通过选用半... 详细信息

为了研究舰船实际航行中的综合性能,综合船舶原理的多个学科对水面舰船风浪环境适应性提出一套全面的评价指标,采用层次分析法和熵值法的主客观综合方法得到各指标权重,并采用模糊综合评价模型作出最终评价。综合评价过程中通过选用半岭型函数将数据转化为百分制和选用正态分布函数确定隶属度使得评价结果更加合理。通过以某船型优化为算例的风浪环境适应性综合评价结果表明该评价方法具有一定的应用价值。

关键词：水面舰船模糊综合评价环境适应性熵值层次分析法隶属度正态分布

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分段模型波浪载荷试验槽型龙骨梁设计与研究

振动与冲击 2015年第14期34卷 11-15页

作者：焦甲龙任慧龙杨虎毛德龙哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

由于分段模型试验可模拟船体的弹性效应,而模型龙骨梁模拟实船刚度分布的准确性对该试验能否模拟真实物理现象至关重要。介绍已有的龙骨梁模型,提出更能反映甲板大开口船舶结构的槽型龙骨梁模型;介绍槽型龙骨梁应力测量方法,并实验验证... 详细信息

由于分段模型试验可模拟船体的弹性效应,而模型龙骨梁模拟实船刚度分布的准确性对该试验能否模拟真实物理现象至关重要。介绍已有的龙骨梁模型,提出更能反映甲板大开口船舶结构的槽型龙骨梁模型;介绍槽型龙骨梁应力测量方法,并实验验证该方法的可行性。以某船型为例介绍槽型龙骨梁的设计流程,并基于迁移矩阵法计算进行验证。

关键词：波浪载荷水弹性分段模型试验龙骨梁槽钢

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基于CFD的单体复合船水动力性能分析

哈尔滨工程大学学报 2021年第1期42卷 105-111页

作者：黄松兴焦甲龙孙树政陈超核华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了研发高耐波性新船型,本文提出了加装艏部附体的深V复合船型,并以常规圆舭船型为对照船型,通过CFD数值计算和水池模型试验对2种船型的水动力性能进行了对比分析。采用STAR-CCM+软件基于重叠网格技术及VOF方法建立相应数值水池模型,... 详细信息

为了研发高耐波性新船型,本文提出了加装艏部附体的深V复合船型,并以常规圆舭船型为对照船型,通过CFD数值计算和水池模型试验对2种船型的水动力性能进行了对比分析。采用STAR-CCM+软件基于重叠网格技术及VOF方法建立相应数值水池模型,计算分析了2种船型的横摇阻尼、静水阻力和在规则波中的运动响应。此外,基于数值方法优化所得到的圆舭船型和深V船型方案,制作了相应缩尺模型并开展了拖曳水池模型试验以对比和验证数值结果。研究表明:加装减摇附体的深V复合船的阻力性能与圆舭船型相当,其在波浪中的垂荡和纵摇运动稳定性明显提高,显著提高了深V复合船的综合航行性能。

关键词：单体复合船艏部附体水池模型试验耐波性静水阻力计算流体动力学重叠网格流体体积法

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一种非线性水波自由面模型及其海浪数值模拟

华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第4期43卷 89-92页

作者：焦甲龙孙树政任慧龙孙慧哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

在正弦波的表达式中引入一些修正系数,得到一种非线性水波自由面模型,通过确定其修正系数可以快速高效地模拟非线性水波自由面.将模拟的波形与全非线性傅里叶近似法得到的波形对比以验证其正确性.基于线性叠加原理以JONSWAP谱为目标谱,... 详细信息

在正弦波的表达式中引入一些修正系数,得到一种非线性水波自由面模型,通过确定其修正系数可以快速高效地模拟非线性水波自由面.将模拟的波形与全非线性傅里叶近似法得到的波形对比以验证其正确性.基于线性叠加原理以JONSWAP谱为目标谱,利用该非线性水波模型进行海浪数值模拟,并与LonguetHiggins提出的非线性海浪高程分布模型进行比较,结果表明所模拟海浪与实际海浪规律相符合.

关键词：非线性水波随机波浪海浪数值模拟 JONSWAP谱高程分布

真实海况下船舶水弹性响应及砰击载荷的大尺度模型试验研究

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船舶力学 2021年第2期25卷 137-145页

作者：焦甲龙陈超核任慧龙华南理工大学土木与交通学院广州510641 哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

现有的船舶波浪载荷模型试验大多是在水池环境中开展的,然而受水池尺度、造波能力、模型航行范围以及尺度效应等方面的影响或限制,水池模型试验并不能完全真实地反映出实船海上航行时的水动力学性能。事实上,真实海浪具有非线性强、随... 详细信息

现有的船舶波浪载荷模型试验大多是在水池环境中开展的,然而受水池尺度、造波能力、模型航行范围以及尺度效应等方面的影响或限制,水池模型试验并不能完全真实地反映出实船海上航行时的水动力学性能。事实上,真实海浪具有非线性强、随机性强、方向分布广等特征,因此研究船舶在真实海浪短峰波中的水动力学性能对于指导实船设计研发具有重要的指导意义。实际海浪环境中,舰船大尺度模型试验是一种新型试验技术,综合了水池模型试验和实船海试的部分共同优势。本文提出了大尺度模型波浪载荷与砰击载荷试验技术,建立了一套稳定可靠的大尺度模型海上试验测试系统,并提出了恶劣海况下大尺度模型耐波性及波浪载荷试验实施方案,进而基于大尺度模型试验数据分析了船舶在真实恶劣海况下的运动与载荷响应及砰击载荷特性。

关键词：实际海浪波浪载荷砰击载荷船舶水弹性大尺度模型试验

基于FEM-BEM法考虑弹振效应的超大型船舶结构疲劳损伤分析

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中国造船 2019年第2期60卷 117-130页

作者：焦甲龙卿川东任慧龙陈超核华南理工大学土木与交通学院广州510641 哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

为了研究超大型船舶波激振动响应及其对结构疲劳损伤的影响,提出综合有限元-边界元(FEM-BEM)法和考虑船体弹振效应的谱分析法对超大型船舶结构疲劳损伤进行分析.首先,基于三维有限元模态分析法获取各阶振动的位移及应力振型和主质量等,... 详细信息

为了研究超大型船舶波激振动响应及其对结构疲劳损伤的影响,提出综合有限元-边界元(FEM-BEM)法和考虑船体弹振效应的谱分析法对超大型船舶结构疲劳损伤进行分析.首先,基于三维有限元模态分析法获取各阶振动的位移及应力振型和主质量等,作为三维频域水弹性理论预报的输入参数;然后,将水弹性理论预报所得的主坐标与三维有限元分析所得的应力振型结合并叠加,得到结构应力响应函数;最后,基于谱分析法,计算波浪载荷与弹振载荷对结构疲劳累积损伤的贡献度.研究表明,与传统梁理论和准静态有限元法相比,论文提出的方法可更合理地计算大型船舶的高频弹振响应及其对结构疲劳损伤的影响.

关键词：超大型船舶波浪载荷波激振动水弹性弯扭耦合疲劳损伤

基于系统辨识的大尺度模型耐波性试验实船响应外推预报

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船舶力学 2019年第11期23卷 1310-1319页

作者：焦甲龙孙树政李积德陈超核华南理工大学土木与交通学院广州510641 哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

实际海浪环境中大尺度模型耐波性试验是一种新型试验技术,具有风浪环境真实、模型航行范围开阔和尺度效应小等优点,解决了水池试验和实船试验中存在的一些问题。该试验技术是研究真实海况中船舶响应的有效方法,因此近年来得到了广泛的... 详细信息

实际海浪环境中大尺度模型耐波性试验是一种新型试验技术,具有风浪环境真实、模型航行范围开阔和尺度效应小等优点,解决了水池试验和实船试验中存在的一些问题。该试验技术是研究真实海况中船舶响应的有效方法,因此近年来得到了广泛的研究关注。然而该试验技术目前仍存在一些尚未解决的问题,如何将大尺度模型测试数据准确外推换算至实船响应是一项关键技术。为此,本文提出了基于时间序列分析的实船响应外推方法,根据大尺度模型在某海况下的波浪及模型响应测量数据,基于系统辨识求解船舶的非线性时域响应函数,进而外推实船在其他任意输入海况下的运动响应。

关键词：大尺度模型耐波性试验实际海浪系统辨识时间序列分析外推预报

实际海浪环境中大尺度模型波浪载荷试验技术研究

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中国造船 2016年第1期57卷 50-58页

作者：焦甲龙任慧龙孙树政孙黎明谭伟哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

实际海浪环境中大尺度模型试验是一种新型试验技术,是研究船舶风浪环境适应性最省时省力省费的有效途径。对于海洋环境中分段模型的水弹性试验,船体结构的合理设计和一套稳定的测试系统是保证试验在恶劣海浪环境中顺利进行的关键。论文... 详细信息

实际海浪环境中大尺度模型试验是一种新型试验技术,是研究船舶风浪环境适应性最省时省力省费的有效途径。对于海洋环境中分段模型的水弹性试验,船体结构的合理设计和一套稳定的测试系统是保证试验在恶劣海浪环境中顺利进行的关键。论文详细介绍了模型总体设计与布局、试验系统的工作原理和试验实施过程。通过葫芦岛某海域的波浪载荷试验表明该试验技术是可行的,为船舶非线性波浪载荷理论与试验研究提供了一条新的途径。

关键词：波浪载荷试验水弹性大尺度模型海浪海试

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舰船大尺度模型耐波性试验海浪相似性分析

哈尔滨工程大学学报 2019年第1期40卷 217-226页

作者：焦甲龙陈超核任慧龙孙树政李积德华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了研究实际海浪环境中舰船大尺度模型试验海况的相似性,本文选取了不规则波海况的有义波高、特征周期和波能谱型为代表,基于某沿海海浪的大量统计数据分析了近岸海浪与远洋海浪的相似关系,并提出了大尺度模型试验海况选取原则及方法... 详细信息

为了研究实际海浪环境中舰船大尺度模型试验海况的相似性,本文选取了不规则波海况的有义波高、特征周期和波能谱型为代表,基于某沿海海浪的大量统计数据分析了近岸海浪与远洋海浪的相似关系,并提出了大尺度模型试验海况选取原则及方法。研究表明,通过合理设计和选取模型缩尺、试验海域位置、气候季节、天气状况等条件,可保证模型试验海况与实船海况的相似性,从而论证了在真实海况下开展大尺度模型耐波性试验的可行性和科学合理性。

关键词：大尺度模型试验耐波性试验近岸海浪远洋海浪有义波高特征周期重现概率海浪相似性