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穿梭艇尾部特征分析

舰船科学技术 2013年第9期35卷 16-23页

作者：刘怡锦李英辉唐建飞张裕芳上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

以一艘用于沿海巡逻的高速穿梭艇为研究对象,利用SHIPFLOW中的势流方法,基于Dawson方法的面元法,计算穿梭艇的兴波及流场问题。在尖尾母船的基础上,分别改变船长和船宽2个船型要素,产生不同的方尾线型,比较不同的方尾线型对船舶兴波阻... 详细信息

以一艘用于沿海巡逻的高速穿梭艇为研究对象,利用SHIPFLOW中的势流方法,基于Dawson方法的面元法,计算穿梭艇的兴波及流场问题。在尖尾母船的基础上,分别改变船长和船宽2个船型要素,产生不同的方尾线型,比较不同的方尾线型对船舶兴波阻力和波高的影响,形成兴波阻力最优的尾部线型方案,为尾部进一步的优化提供参照。

关键词：穿梭艇尾部型线势流理论

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穿梭艇艏部特征分析及优化

海洋工程 2013年第6期31卷 84-90页

作者：刘怡锦李英辉唐建飞张裕芳上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

以一艘用于沿海巡逻的高速穿梭艇为研究对象,利用SHIPFLOW中的势流方法,基于Dawson方法的面元法,计算穿梭艇的兴波及流场问题。分别比较不同的半进流角对船舶整体的兴波阻力和最大波高的影响,得到最佳半进流角方案,并在此基础上,进一步... 详细信息

以一艘用于沿海巡逻的高速穿梭艇为研究对象,利用SHIPFLOW中的势流方法,基于Dawson方法的面元法,计算穿梭艇的兴波及流场问题。分别比较不同的半进流角对船舶整体的兴波阻力和最大波高的影响,得到最佳半进流角方案,并在此基础上,进一步分析比较倾斜船艏柱角度对船舶的兴波阻力和流场的影响。通过分析,得到穿梭艇艏柱倾斜角度的影响机理,为艏部进一步的优化提供参照,得出针对此种船型的最佳艏部方案。

关键词：穿梭艇艏部型线势流理论兴波阻力

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穿梭艇性能特征与船型优化

穿梭艇性能特征与船型优化

作者：魏成柱上海交通大学

学位级别：硕士

随着社会的发展，人们对船舶性能的要求逐渐提高。过去几十年间出现了多种高性能船型，各有利弊。研究人员在发展更优异的高性能船型上做着不懈的努力。国外新近提出了多种具有良好快速性和适航性的先进船型。国外船舶的发展给中国带了... 详细信息

随着社会的发展，人们对船舶性能的要求逐渐提高。过去几十年间出现了多种高性能船型，各有利弊。研究人员在发展更优异的高性能船型上做着不懈的努力。国外新近提出了多种具有良好快速性和适航性的先进船型。国外船舶的发展给中国带了挑战和机遇，中国的周边形势和内部需求亦对发展高性能船型提出了要求。现代CAD和CFD技术的发展为船舶设计和优化提供了强力的支持。通过借鉴国外新型船舶的设计灵感并结合自身的一些想法，以良好的快速性和适航性为出发点，本文提出了一种新型船舶——穿梭艇。穿梭艇为单体、排水型、穿浪、高速快艇。穿梭艇是一种针对当前国防和民用需求，旨在兼具良好的快速性和适航性，能够适应恶劣航行环境的船型。本文的研究工作不仅提供了穿梭艇的船型设计方案，获得了穿梭艇的水动力性能的相关信息，为后期的模型试验和实船试验奠定了基础，而且通过其研究过程为以后的相关船型开发工作做了技术储备。本文的研究内容为基于CAD和CFD的穿梭艇型线设计及其在不同船型因素下的穿梭艇水动力性能特征研究，并验证一些技术在穿梭艇上应用的可行性。这些技术包括穿浪单体内倾船型、楔形压浪体等。本文最终给出了穿梭艇的型线设计及对应型线下的性能分析以供设计人员参考。本文首先进行了穿梭艇的基本型线设计工作，提出了穿梭艇的概念设计，初步获得了内倾式船首的水动力特性（包括静水阻力和兴波特性），并通过使用楔形压浪体解决了内倾式船首在高速时的实用性问题，形成了穿梭艇的基本型线设计。接下来更具体的工作为分析不同船型因素下的穿梭艇的水动力性能特征，提出了不同因素下的选择建议，给出了可行的穿梭艇设计方案以供参考，并对给出的型线设计方案进行了水动力性能分析。本文通过一些成熟的软件搭建了简易的仿真数值水池来进行穿梭艇的CAD建模和CFD计算，通过数值仿真计算的方法模拟实际的船模拖曳水池试验。通过实际使用发现该简易水池在船舶初步设计工作中具有相对便捷、快速、节约工作量的优点，适合复杂船体的初步设计及分析工作。

关键词：新船型穿梭艇内倾式船首型线设计 CFD

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新概念穿梭艇自航模操控系统试验研究

中国舰船研究 2016年第1期11卷 95-101页

作者：王健刘旌扬魏成柱李英辉易宏上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

自航模试验是研究船舶性能的有效手段。针对新概念穿梭艇,设计一种自航模操控系统。该系统包括岸上操控系统和船载自航控制系统2部分,利用无线局域网完成岸上操控系统与船载自航控制系统之间的通信;执行机构配备传感器获取反馈数据,驱... 详细信息

自航模试验是研究船舶性能的有效手段。针对新概念穿梭艇,设计一种自航模操控系统。该系统包括岸上操控系统和船载自航控制系统2部分,利用无线局域网完成岸上操控系统与船载自航控制系统之间的通信;执行机构配备传感器获取反馈数据,驱动器采用成熟的可编程元件;使用Python语言编写下位机和上位机软件。将系统成功应用于新概念穿梭艇的自航模试验中,试验表明所设计的自航模操控系统可以减小开发工作量,操作方便,可扩展性和可移植性强,能够反映新概念穿梭艇的操纵性能。最后经与船模拖曳水池试验结果进行对比,证明所设计系统应用于自航模试验时能够有效获取可靠数据。

关键词：穿梭艇自航模操控系统

基于CAD与CFD的穿梭艇局部船型特征分析

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船舶工程 2014年第3期36卷 28-32页

作者：魏成柱李英辉易宏上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

穿梭艇船型是一种针对恶劣航行条件下的高速船艇需求提出的,具有内倾式船首、单体、高速、穿浪的排水型船。论文基于CAD和CFD技术,对影响穿梭艇在静水中阻力和兴波性能的首尾部若干局部船型特征进行了对比分析,揭示了不同船型特征下的... 详细信息

穿梭艇船型是一种针对恶劣航行条件下的高速船艇需求提出的,具有内倾式船首、单体、高速、穿浪的排水型船。论文基于CAD和CFD技术,对影响穿梭艇在静水中阻力和兴波性能的首尾部若干局部船型特征进行了对比分析,揭示了不同船型特征下的穿梭艇性能特性间的差异,为以后相关船型的设计开发提供了有益的参考。

关键词：穿梭艇高速船船型特征 CAD CFD

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基于势流理论的穿梭船型性能特征研究

基于势流理论的穿梭船型性能特征研究

作者：刘怡锦上海交通大学

学位级别：硕士

当今的高速船船型种类有很多，但从结构和原理来看，单体船中绝大多数都为滑行艇或半滑行艇。它们往往通过动力支撑减少排水降低阻力，然而面对多浪的水域情况，波浪造成动力支撑不稳定，形成“海豚跳”降低了船舶耐波性，成为其致命的... 详细信息

当今的高速船船型种类有很多，但从结构和原理来看，单体船中绝大多数都为滑行艇或半滑行艇。它们往往通过动力支撑减少排水降低阻力，然而面对多浪的水域情况，波浪造成动力支撑不稳定，形成“海豚跳”降低了船舶耐波性，成为其致命的弱点。本文探讨一种新型排水性船穿梭艇，在不减少其排水保证耐波性的同时降低阻力。穿梭艇为一种高速排水性船，其艇体细长;与此同时，首部尖峭，如巨斧般劈开波浪，高速破浪而行;整船干舷部分适度内倾，这种外形设计显著降低雷达和可见光特征信号;保持良好的平稳性，并便于地面和空中运输。本文分别从快速性和耐波性两方面来研究穿梭艇性能特征。当穿梭艇处于高速行驶时，与其他高速船类似，兴波阻力在总阻力中占了非常大的比例，因此，兴波阻力对于穿梭船同样是一个不可或缺的考虑方面。有研究表明，适当修改船体型线可使兴波阻力明显降低。因此，本以兴波阻力为目标，进一步探讨局部型线问题。一般而言，首部和尾部型线对于整船的阻力影响最为关键。因此，本文分别从首部和尾部出发，对于首部分别改变进流段形状、首柱的倾斜角度和吃水深度几方面分析其对兴波阻力的影响;对于尾部变化，分别采取了尖尾和方尾两种形式，并对每种形式的尾部局部进行改变，比较分析这些变化对于兴波阻力的影响。船舶大多数情况都在风浪中航行，因此在设计中必须考虑船在风浪中的性能。一般来说，在静水中诸如稳定且快速的船舶并不能保证在有风浪的海面上的耐波性。由此看来，耐波性的优劣是衡量船舶性能好坏的重要指标之一。因此，本文在考虑穿梭艇的兴波性能后，对其耐波性能也做了初步的探索和分析。船体六自由度运动是耐波性的重要部分，耐波性所涉及的其他内容主要是由船舶运动引起的，因此估计船体运动是评定耐波性最基本的条件。在船体运动中，对耐波性影响最显著而严重的是垂荡、纵摇和横摇。因此，本文对各种变化的船型在满足稳性的基础上，分析其在关键航速下，迎浪、横浪和顺浪情况下的垂荡、纵摇、横摇等运动响应，得出穿梭艇的耐波性性能分析。

关键词：穿梭艇兴波阻力耐波性数值计算 CFD