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三维带挡板箱体液体晃荡数值模拟

华中科技大学学报（自然科学版） 2010年第4期38卷 102-104,112页

作者：管延敏叶恒奎陈庆任冯大奎华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430074

运用边界元法(BEM)对三维带挡板箱体液体晃荡现象进行了数值模拟.通过与解析解及实验值比较验证了方法的有效性,对带水平、竖直挡板箱体内的液体晃荡现象进行了预报,并分析了挡板的位置、尺寸对晃荡的影响.带水平挡板箱体内波位移瞬时... 详细信息

运用边界元法(BEM)对三维带挡板箱体液体晃荡现象进行了数值模拟.通过与解析解及实验值比较验证了方法的有效性,对带水平、竖直挡板箱体内的液体晃荡现象进行了预报,并分析了挡板的位置、尺寸对晃荡的影响.带水平挡板箱体内波位移瞬时幅值随挡板与静水面距离的增大、挡板长度的减小而增大;带竖直挡板箱体内波位移瞬时幅值随挡板高度增加而减小.对于水平激励下的液体晃荡现象,竖直挡板是降低晃荡幅度更加有效的方式;对于横摇激励下的液体晃荡现象,水平挡板是降低晃荡幅度更加有效的方式.

关键词：液体晃荡挡板数值模拟边界元三维箱体水平激励横摇激励

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近自由面三维振动水翼的水动力分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第10期39卷 28-31页

作者：陈庆任叶恒奎杨向晖王曦华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430074 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 中国船级社武汉规范研究所湖北武汉430022

采用非定常面元法对近自由面三维振动水翼进行势流数值分析.在数值计算中,将Rankine源和偶极子置于边界面上,用时间步进法模拟水翼的势流场和自由表面波形.在自由面采用线性自由面边界条件,在尾涡面上布置偶极子及采用尾涡存储效应以满... 详细信息

采用非定常面元法对近自由面三维振动水翼进行势流数值分析.在数值计算中,将Rankine源和偶极子置于边界面上,用时间步进法模拟水翼的势流场和自由表面波形.在自由面采用线性自由面边界条件,在尾涡面上布置偶极子及采用尾涡存储效应以满足库塔条件.确定了数值计算模型和相关参数,对不同展长的水翼在不同浸深、不同航速和不同振动频率下分别进行了计算,给出了水翼的推力、升力及自由表面波形等数值计算结果,并与相关文献结果进行了对比,证实了本方法是一种有效的时域算法.

关键词：水动力水翼三维时域振动自由面

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数字化船舶EEDI验证方法

中国机械工程 2022年第10期33卷 1189-1194页

作者：王志芳阳子轩陈庆任中国船级社武汉规范研究所武汉430022 湖北大学知行学院计算机与信息工程学院武汉430011

为提高我国内河船舶能效设计指数(EEDI)预报精度和速度,促进内河船舶能效评估的推进及能效水平的提升,研发了内河船舶EEDI数字化验证评估系统。收集典型内河船舶船模水池试验数据样本并将其分为两部分,利用其中一部分对艾尔法阻力评估... 详细信息

为提高我国内河船舶能效设计指数(EEDI)预报精度和速度,促进内河船舶能效评估的推进及能效水平的提升,研发了内河船舶EEDI数字化验证评估系统。收集典型内河船舶船模水池试验数据样本并将其分为两部分,利用其中一部分对艾尔法阻力评估计算方法进行分析和改进,在此基础上提出了适用于方形系数大的宽扁型内河双机双桨船舶阻力曲线估算和有效功率计算的改进艾尔法,利用另一部分样本对改进的艾尔法进行验证,结果表明修正版艾尔法比原方法的预报误差从9.4%降至3.4%。基于所提方法对收集的32艘实船航速数据进行测试验证,结果表明该方法预报精度高,平均误差仅2.678%,远低于船东可接受的5%的误差。最后开发了船舶EEDI数字化验证软件,以满足内河船舶EEDI经济、快速验证的需要,促进内河船舶绿色高效发展。

关键词：船舶工程能效设计指数艾尔法阻力预报航速预报数字化验证

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基于ALE有限元法二维液体晃荡的数值模拟

船舶力学 2010年第10期14卷 1094-1099页

作者：管延敏叶恒奎陈庆任华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074

随着各类液货船的不断增加,晃荡现象在船舶与海洋工程领域引起了广泛的关注。文章从不可压粘性流体的N-S方程组出发,运用任意拉格朗日(ALE)有限元法对水平激励下的二维液体晃荡现象进行了数值模拟。首先通过计算值与解析解的比较,验证... 详细信息

随着各类液货船的不断增加,晃荡现象在船舶与海洋工程领域引起了广泛的关注。文章从不可压粘性流体的N-S方程组出发,运用任意拉格朗日(ALE)有限元法对水平激励下的二维液体晃荡现象进行了数值模拟。首先通过计算值与解析解的比较,验证了数值方法的有效性,进而分析了激励振幅、激励频率对晃荡现象的影响,最后计算了作用于壁面上的力和力矩。

关键词： ALE 有限元法晃荡数值模拟

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非对称双体船完整稳性研究

中国造船 2018年第4期59卷 170-177页

作者：李广年陈庆任朱善强于群宁波大学海运学院宁波315211 中国船级社武汉规范研究所武汉430022

论文采用基于船体表面网格积分的方法计算船舶稳性,研究了侧体相对位置对非对称双体船稳性的影响规律。设置了20种非对称双体船片体布局方案,研究了侧体相对位置对船舶初稳性的影响规律。考虑非对称双体船的左右不对称性,分别研究了左... 详细信息

论文采用基于船体表面网格积分的方法计算船舶稳性,研究了侧体相对位置对非对称双体船稳性的影响规律。设置了20种非对称双体船片体布局方案,研究了侧体相对位置对船舶初稳性的影响规律。考虑非对称双体船的左右不对称性,分别研究了左倾、右倾两种横倾情况下,非对称双体船静稳性力臂、动稳性力臂、最大复原力臂、最大复原力臂对应的横倾角θm以及θm对应的动稳性臂ld随侧体位置变化的规律。期望研究结果为相关技术人员提供技术支持。

关键词：多体船非对称性初稳性高动稳性

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近自由面三维水翼的水动力时域分析(英文)

船舶力学 2010年第12期14卷 1331-1339页

作者：陈庆任叶恒奎管延敏华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074

基于格林定理,将Rankine源和偶极子置于边界面上,用时间步进法计算了近自由面条件下的三维水翼的势流场。其中在自由面采用线性自由面边界条件,在尾涡面上采用偶极子布置以满足Kutta条件。影响系数中的奇异积分及非奇异积分都采用一种... 详细信息

基于格林定理,将Rankine源和偶极子置于边界面上,用时间步进法计算了近自由面条件下的三维水翼的势流场。其中在自由面采用线性自由面边界条件,在尾涡面上采用偶极子布置以满足Kutta条件。影响系数中的奇异积分及非奇异积分都采用一种精确积分的方法计算。文中确定了计算模型和参数,给出了不同航速、展长及浸深下的数值计算结果,并与相关文献结果进行了对比,证实了该方法是一种可靠、有效的时域算法。

关键词：三维水翼自由面 Rankine源偶极子时域精确积分

ALE有限元法及边界元法在二维带挡板箱体液体晃荡现象模拟中的比较(英文)

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船舶力学 2010年第9期14卷 958-966页

作者：管延敏叶恒奎陈庆任冯大奎华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074

该文对二维带挡板箱体液体晃荡现象进行了模拟和比较。任意拉格朗日欧拉(ALE)法基于Navier-Stokes方程,边界元法运用势流理论。首先,通过与不带挡板箱体液体晃荡现象的解析解的比较,验证了两种方法的有效性;进而研究了带刚性挡板箱体液... 详细信息

该文对二维带挡板箱体液体晃荡现象进行了模拟和比较。任意拉格朗日欧拉(ALE)法基于Navier-Stokes方程,边界元法运用势流理论。首先,通过与不带挡板箱体液体晃荡现象的解析解的比较,验证了两种方法的有效性;进而研究了带刚性挡板箱体液体晃荡现象,并分析了挡板的尺寸、位置对晃荡现象的影响。文中还计算了作用于箱体壁面上的力和力矩。

关键词： ALE有限元法边界元法液体晃荡现象挡板

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基于时域面元法的非对称双体船兴波阻力计算

水动力学研究与进展（A辑） 2013年第3期28卷 357-362页

作者：李广年陈庆任谢永和胡小菲浙江海洋学院船舶与海洋工程学院浙江舟山316000 中国船级社武汉规范研究所武汉430022 中国舰船研究设计中心武汉430064

该文基于格林定理,应用时域面元法求解非对称双体船的兴波问题,计算了非对称双体船于不同纵向、横向布局下的兴波阻力,研究了兴波阻力随航速的变化规律,分析了主船体与侧船体之间的相互影响规律。计算过程中,在边界面上布置Rankine源及... 详细信息

该文基于格林定理,应用时域面元法求解非对称双体船的兴波问题,计算了非对称双体船于不同纵向、横向布局下的兴波阻力,研究了兴波阻力随航速的变化规律,分析了主船体与侧船体之间的相互影响规律。计算过程中,在边界面上布置Rankine源及偶极子,在自由面上满足非线性自由面边界条件,并采用时间步进法计算模拟非对称双体船运动时的自由面波形。数值计算过程中则采用一种精确积分的方法计算影响系数以避免数值发散。

关键词：自由面兴波阻力多体船面元法不对称性

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三维船体建模与稳性计算系统研发

中国舰船研究 2021年第3期16卷 60-66页

作者：陈志飚陈庆任朱显玲中国船级社武汉规范研究所武汉430022 武汉船舶职业技术学院武汉430050

[目的]为实现多体船、组合船体等复杂船型的船体与舱室的可视化快捷建模和稳性计算,研发三维船体建模与稳性计算系统。[方法]采用模型-视图-控制器(Model-View-Controller,MVC)设计模式搭建系统框架;融合三维可视、对象拾取、特征点捕... 详细信息

[目的]为实现多体船、组合船体等复杂船型的船体与舱室的可视化快捷建模和稳性计算,研发三维船体建模与稳性计算系统。[方法]采用模型-视图-控制器(Model-View-Controller,MVC)设计模式搭建系统框架;融合三维可视、对象拾取、特征点捕捉、命令流、引用表达式-联动更新、撤销-重做、智能表格等功能元素,实现适用于一般用户的船体与舱室三维交互式建模,以及适用于熟练用户的命令流快速建模;采用三维表面网格积分算法,实现不受限于船型的静水力与稳性计算,并基于派生类技术实现多个版本的法规衡准供用户选择。[结果]实船测试和工程应用结果表明,该系统能实现船体与舱室的三维快速建模和准确计算,覆盖具有多艉、球艏、艏升高、艉升高、凸形甲板的复杂船型,以及浮船坞、双体船、三体船、拼装组合船等特殊船型。[结论]该软件对船舶工程软件的设计研发具有参考价值。

关键词：三维建模稳性计算命令流计算系统