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三体船横向结构波浪设计载荷试验与规范比较研究(英文)

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船舶力学 2011年第3期15卷 269-275页

作者：汪雪良胡嘉骏顾学康耿彦超徐春中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

三体船连接桥结构波浪设计载荷的确定对结构设计中关注的横向强度问题来说是非常重要的。为了研究一艘三体船连接桥横向波浪载荷,进行了该三体船的水池模型试验,包含不同浪向下规则波与不规则波试验。试验对连接桥遭受的分离弯矩Msp、... 详细信息

三体船连接桥结构波浪设计载荷的确定对结构设计中关注的横向强度问题来说是非常重要的。为了研究一艘三体船连接桥横向波浪载荷,进行了该三体船的水池模型试验,包含不同浪向下规则波与不规则波试验。试验对连接桥遭受的分离弯矩Msp、分离剪力Qsp和横向扭矩Mtt进行了测量,分析了其传递函数和统计的特性。根据对这些连接桥横向波浪载荷在试验值、推断值与规范计算值之间的比较分析表明:劳氏规范关于这些横向波浪载荷的计算值可能对应于规则波双幅波高6.0m;对于不同的横向波浪载荷来说,保证率为99%的设计载荷推断值对横向扭矩Mtt来说要大于规范计算值,而分离弯矩Msp和分离剪力Qsp的推断值对应的规范计算值则相当,这意味着设计人员在用劳氏规范进行校核时,横向扭矩Mtt的规范计算值是偏向于冒险的,应给予特别关注。

关键词：三体船连接桥波浪设计载荷规范模型试验

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三体船横舱壁拓扑优化设计及力学分析

哈尔滨工程大学学报 2020年第6期41卷 805-811页

作者：张聪贾德君李范春钦伦洋大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026

为减少三体船结构质量以提高三体船总体性能,同时保证结构质量减少后三体船舱壁结构具有足够的结构强度,本文基于《Rules for The Classification of Trimarans》设计了7个三体船结构强度校核工况。应用变密度拓扑优化方法,计算了优化... 详细信息

为减少三体船结构质量以提高三体船总体性能,同时保证结构质量减少后三体船舱壁结构具有足够的结构强度,本文基于《Rules for The Classification of Trimarans》设计了7个三体船结构强度校核工况。应用变密度拓扑优化方法,计算了优化前、后三体船舱壁结构在不同工况下的应力分布。计算及优化结果表明:特定工况不同体积约束条件下,优化后舱壁结构应力最大值与体积减少比例之间不存在正相关关联;通过优化能在保证结构安全的前提下,减少舱壁优化区域内50%的结构重量,实现非水密舱壁结构的轻量化设计;通过与实船舱壁设计对比,优化后舱壁连接材料的分布与实船舱壁的加强筋分布相似,特定工况下按照优化结果进行加强筋布置的舱壁结构强度更好,拓扑优化技术可在特定工况下为舱壁结构的加筋布置提供指导。

关键词：三体船船舶舱壁结构强度拓扑优化轻量化有限元方法实船加筋布置

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三体船多附体减阻减摇数值研究

中国造船 2020年第S2期61卷 413-420页

作者：邓锐张泽振胡予潇王士刚吴铁成中山大学海洋工程与技术学院珠海519000 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519000

为探讨在高速三体船上采用多种附体同时实现减阻和减摇的方法,论文首先对三体船裸船体在静水和迎浪规则波中的受力、姿态和运动进行了数值计算和模型试验,两者吻合较好。随后在三体船上增加球鼻艏进行数值计算,结果显示所采用的球鼻艏... 详细信息

为探讨在高速三体船上采用多种附体同时实现减阻和减摇的方法,论文首先对三体船裸船体在静水和迎浪规则波中的受力、姿态和运动进行了数值计算和模型试验,两者吻合较好。随后在三体船上增加球鼻艏进行数值计算,结果显示所采用的球鼻艏可以减小三体船的静水阻力系数,且对航态影响不大。之后,对同时对安装球鼻艏和T型翼进行数值计算,计算发现,与裸船体相比,带有球鼻艏和T型翼的三体船能够得到在阻力系数有一定减小的情况下实现纵摇的显著改善。

关键词：三体船球鼻艏 T型翼阻力纵摇

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三体船升沉和纵倾计算及其对兴波阻力的影响

上海交通大学学报 2010年第10期44卷 1388-1392页

作者：王中卢晓平付攀海军工程大学船舶与动力学院武汉430033 海军驻青岛造船厂军事代表室青岛266000

基于三维Rankine源方法迭代计算三体船静水航行时的兴波阻力、升沉和纵倾.计算过程中采用NURBS曲面表达船体,根据迭代计算得到的升沉和纵倾确定船体平均浸湿表面,并用铺砌法对其进行全四边形网格划分,计算三体船及其中体的兴波阻力、升... 详细信息

基于三维Rankine源方法迭代计算三体船静水航行时的兴波阻力、升沉和纵倾.计算过程中采用NURBS曲面表达船体,根据迭代计算得到的升沉和纵倾确定船体平均浸湿表面,并用铺砌法对其进行全四边形网格划分,计算三体船及其中体的兴波阻力、升沉和纵倾.计算结果与试验结果比较表明,所提方法能够较准确地预报三体船静水航行升沉和纵倾,且考虑升沉和纵倾后,三体船兴波阻力数值计算精度有明显改进.

关键词：三体船升沉纵倾兴波阻力面元法

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三体船阻力性能的模型系列试验研究

哈尔滨工程大学学报 2010年第5期31卷 576-584页

作者：周广利黄德波邓锐马勇由世洲哈尔滨工程大学多体船技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001

三体船构形复杂,影响其阻力性能的因素众多,很难通过理论方法对其阻力性能进行准确预报.针对一艘为工程实用而设计的高速三体船型,制作缩尺模型并进行了静水阻力系列性试验,参数变化涉及9种侧体布局和3种侧体排水量比.根据模型试验结果... 详细信息

三体船构形复杂,影响其阻力性能的因素众多,很难通过理论方法对其阻力性能进行准确预报.针对一艘为工程实用而设计的高速三体船型,制作缩尺模型并进行了静水阻力系列性试验,参数变化涉及9种侧体布局和3种侧体排水量比.根据模型试验结果详细分析了三体船的剩余阻力系数曲线特征及其阻力组成成分,对比分析了侧体布局、侧体排水量比等对三体船片体间兴波干扰、总阻力性能的影响规律,给出了阻力性能较佳的侧体布局方案和侧体排水量比范围.研究结果对相近三体船型方案设计具有一定的指导意义.

关键词：三体船兴波干扰剩余阻力系数模型试验

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三体船操纵性水动力的势流理论计算

哈尔滨工程大学学报 2012年第5期33卷 642-647页

作者：詹金林卢晓平李光磊海军工程大学船舶与海洋工程系湖北武汉430033 海军驻九江地区军事代表室江西九江332007

为了研究三体船操纵特性,采用势流理论有升力三维面元计算方法,计算和分析了三体船斜航下的有关操纵运动水动力.在物体表面和尾涡面上布置均匀涡环网格,通过满足物面边界条件和库塔条件,计算物体对流场的扰动速度,进而确定物体受力并分... 详细信息

为了研究三体船操纵特性,采用势流理论有升力三维面元计算方法,计算和分析了三体船斜航下的有关操纵运动水动力.在物体表面和尾涡面上布置均匀涡环网格,通过满足物面边界条件和库塔条件,计算物体对流场的扰动速度,进而确定物体受力并分析其规律.在对NACA0012机翼压强分布和单体船模水动力随漂角变化规律验证的基础上,将所提方法推广至三体船在斜航运动时受到的横向力和转首力矩计算.据计算结果,分析了三体船侧体位置对其斜航下操纵运动水动力和操纵运动特性的影响.研究表明,文中计算结果具有较高的准确性和合理性,所提势流理论三维面元计算方法为三体船操纵运动水动力预报和三体船操纵运动特性分析奠定了基础,具有较高的工程应用价值和很好的工程应用前景.

关键词：船舶操纵性三体船面元法机翼理论位置导数转首力矩

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三体船阻力的数值计算研究

哈尔滨工程大学学报 2008年第7期29卷 673-676页

作者：邓锐黄德波周广利哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

采用商业CFD软件FLUENT模拟了三体船周围的粘性流场,并考虑流体粘性及自由表面影响,数值预报了一艘三体船试验船模的阻力.计算中进行了2种不同侧体布置情况下船体周围流场细节的详细模拟,得到了相应情况下的船体总阻力,确定了合理的侧... 详细信息

采用商业CFD软件FLUENT模拟了三体船周围的粘性流场,并考虑流体粘性及自由表面影响,数值预报了一艘三体船试验船模的阻力.计算中进行了2种不同侧体布置情况下船体周围流场细节的详细模拟,得到了相应情况下的船体总阻力,确定了合理的侧体位置.在此基础上,改变了侧体与主体横向间距进行了3种布置方案的相应计算,并进行比较,选取了最佳的侧体间距.通过计算结果与实验值进行的对比,验证了计算的可靠性,计算达到了船型优化的目的.

关键词：三体船阻力侧体船舶粘性流场数值模拟 FLUENT软件

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三体船阻力回归分析及预报方法研究

船舶力学 2010年第4期14卷 355-361页

作者：王中卢晓平王玮海军工程大学船舶与动力学院武汉430033 海军装备研究院舰船所北京100073

基于三体船船模系列阻力试验结果,以非均匀B样条拟合船模阻力试验数据随航速变化关系曲线,采用模长界限控制的Gram-Schmidt正交化方法建立给定排水量和航速三体船阻力与侧体位置关系的回归模型,该方法能够快速而有效地获取有效范围内任... 详细信息

基于三体船船模系列阻力试验结果,以非均匀B样条拟合船模阻力试验数据随航速变化关系曲线,采用模长界限控制的Gram-Schmidt正交化方法建立给定排水量和航速三体船阻力与侧体位置关系的回归模型,该方法能够快速而有效地获取有效范围内任意给定航速下三体船阻力随侧体位置的变化关系,具有一定的理论意义和较高的工程实用价值。

关键词：三体船阻力回归分析非均匀B样条

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三体船连接桥新型结构形式研究

船舶力学 2013年第1期17卷 125-131页

作者：操安喜张大鹏许君迪倪晨王宇澄上海海事大学海洋环境与工程学院上海201306

三体船连接桥连接主船体与侧船体,直接决定着三体船横向强度和扭转强度,是三体船结构设计中的关键。针对在传统设计中,连接桥与主体及侧体连接处极易出现应力集中的现象,文章提出一种新型的靴式箱型连接桥结构,通过与传统连接桥结构的... 详细信息

三体船连接桥连接主船体与侧船体,直接决定着三体船横向强度和扭转强度,是三体船结构设计中的关键。针对在传统设计中,连接桥与主体及侧体连接处极易出现应力集中的现象,文章提出一种新型的靴式箱型连接桥结构,通过与传统连接桥结构的对比研究发现,此结构不仅使抵抗横向弯矩与扭转弯矩的能力显著提高,应力集中现象明显好转,而且结构重量也有所减轻。此结构为三体船等多体船连接桥的结构设计提供了新的思路。

关键词：三体船连接桥应力集中直接计算