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双泵喷水推进艇的操纵性仿真与分析

系统仿真学报 2008年第12期20卷 3104-3106页

作者：李磊朱齐丹高双王剑哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001 天津航海仪器研究所天津300131

滑行艇采用两个泵作为动力的水下喷水系统,分别置于船体的尾部两侧,对不同工作状态下的喷水推进艇的喷水泵和倒航斗受力和力矩进行了分析,并根据船舶MMG运动方程建立了双泵喷水推进艇的操纵性模型,对喷水推进艇的在不同的运行状态下进... 详细信息

滑行艇采用两个泵作为动力的水下喷水系统,分别置于船体的尾部两侧,对不同工作状态下的喷水推进艇的喷水泵和倒航斗受力和力矩进行了分析,并根据船舶MMG运动方程建立了双泵喷水推进艇的操纵性模型,对喷水推进艇的在不同的运行状态下进行了仿真。仿真结果表明,双泵推进操纵装置既可以作为控制面来控制喷水艇的航向,又可通过倒航斗使喷水艇正航和倒航,并能使它原地旋转和横移,喷水推进装置具有优良的操纵性能。

关键词：双泵喷水推进操纵性仿真数学模型

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冰区航行船舶操纵性研究综述

中国造船 2018年第4期59卷 200-211页

作者：张媛王超傅江妍汪春辉郭春雨哈尔滨工程大学船舶工学院哈尔滨150001 中国舰船研究设计中心上海201108

极地资源的开发和北方航道的通航对冰区船舶操纵运动性能提出了更高的要求和挑战。论文梳理了冰区航行船舶遭遇不同冰况时的操纵性特点,分析了冰区船舶操纵问题的本质,对国内外冰区船舶的全尺度和模型的操纵性试验、冰-船相互作用下的... 详细信息

极地资源的开发和北方航道的通航对冰区船舶操纵运动性能提出了更高的要求和挑战。论文梳理了冰区航行船舶遭遇不同冰况时的操纵性特点,分析了冰区船舶操纵问题的本质,对国内外冰区船舶的全尺度和模型的操纵性试验、冰-船相互作用下的操纵性数值预报研究进展进行了介绍。冰区船舶操纵性的研究主要应用基于经验公式的半数值计算方法,仍是一个较新的领域。

关键词：冰区航行船舶冰-船作用操纵性操纵试验

基于OpenFOAM的非对称双体船操纵性预报及运动特性研究

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中国造船 2021年第2期62卷 14-24页

作者：姜帆李云波闫凤超龚家烨王茗瑶哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306

基于粘性流体理论,利用6自由度MMG模型,结合非对称双体船的水动力性能特点,建立静水中该类船型在水平面上操纵运动的模型。用开源CFD求解器OpenFOAM对该模型在不同舵角下的定常回转运动和高舵角下的Z形运动进行数值模拟。比较了打左舵... 详细信息

基于粘性流体理论,利用6自由度MMG模型,结合非对称双体船的水动力性能特点,建立静水中该类船型在水平面上操纵运动的模型。用开源CFD求解器OpenFOAM对该模型在不同舵角下的定常回转运动和高舵角下的Z形运动进行数值模拟。比较了打左舵和右舵时的操纵运动特性,显示非对称侧体对回转运动和Z形运动具有明显的影响,并实现了对该类双体船操纵性能的预报。

关键词： CFD OpenFOAM 非对称双体船 6自由度MMG模型操纵性

兼顾操纵性与节能性的ECHPS可变助力特性与控制策略

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机械工程学报 2015年第22期51卷 88-97页

作者：江浩斌周泽磊钱洋刘海江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013

转向系统的助力特性设计与控制对重型车辆的操纵稳定性和节能性具有重要影响。以重型商用车旁通比例阀式电控液压转向系统(Electronically controlled hydraulic power steering system,ECHPS)为研究对象,在Matlab/Simulink中建立包含... 详细信息

转向系统的助力特性设计与控制对重型车辆的操纵稳定性和节能性具有重要影响。以重型商用车旁通比例阀式电控液压转向系统(Electronically controlled hydraulic power steering system,ECHPS)为研究对象,在Matlab/Simulink中建立包含比例电磁阀子模型、机械系统子模型、液压系统子模型和3自由度整车转向动力学模型的ECHPS系统仿真模型,基于能量流原理分析转向助力特性对转向系统节能性的影响,设计了兼顾操纵性与节能性的ECHPS可变助力特性曲线。采用模糊比例积分微分(Proportional integral derivative,PID)控制策略对比例电磁阀的阀芯位移进行控制,使旁通流量随车速可变。搭建ECHPS性能试验台,对ECHPS在不同车速下的助力特性进行测试,试验结果与仿真设计的理想可变助力特性基本一致,可以实现重型车辆低速时转向轻便性和高速时的良好路感,同时改善了转向系统的节能性。

关键词：重型车辆可变助力特性操纵性节能性

旋翼转速优化直升机的纵向操纵性与稳定性分析

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航空动力学报 2015年第6期30卷 1374-1381页

作者：徐明李建波韩东南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室南京210016

针对不同旋翼转速、桨叶弹簧刚度、平尾面积对旋翼转速优化(OSR)直升机操纵性、稳定性的影响,建立了飞行动力学模型,该模型以自由尾迹计算旋翼入流,考虑了旋翼尾迹对其他气动部件的干扰,最后利用差分法计算直升机的气动导数及操纵导数矩... 详细信息

针对不同旋翼转速、桨叶弹簧刚度、平尾面积对旋翼转速优化(OSR)直升机操纵性、稳定性的影响,建立了飞行动力学模型,该模型以自由尾迹计算旋翼入流,考虑了旋翼尾迹对其他气动部件的干扰,最后利用差分法计算直升机的气动导数及操纵导数矩阵.结果表明:旋翼转速的减小,降低了直升机的操纵性,增加了旋翼的迎角稳定性,但增加桨叶根部弹簧刚度则会提高直升机操纵性,同时也会使得稳定性下降;而旋翼转速优化直升机的无平尾设计虽然降低了直升机的纵向稳定性,使得样例直升机处于飞行品质规范ADS-33E中的第3级水平,由此带来的不稳定模态的振荡发散周期较长,并且取消平尾后提高了直升机的操纵性,通过飞行控制系统完全可以抑制,因此无平尾设计方案对旋翼转速优化直升机而言仍然是可接受的.

关键词：操纵性稳定性弹簧刚度旋翼转速优化飞行品质

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三体船操纵性自航回转运动仿真预报分析

哈尔滨工程大学学报 2023年第10期44卷 1645-1653页

作者：于东周军伟李金华桂洪斌王威哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院山东威海264209 齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院海洋仪器仪表研究所山东青岛266061

针对船舶操纵性自航回转试验成本较高,且现有成熟仿真方法效率低、分析要素单一等问题,本文提出了一种船舶自航回转运动数值模拟方法,并利用商用计算流体力学软件Star-CCM+对三体船模在满舵角30°和半舵角15°所受推力情况下的自航回转... 详细信息

针对船舶操纵性自航回转试验成本较高,且现有成熟仿真方法效率低、分析要素单一等问题,本文提出了一种船舶自航回转运动数值模拟方法,并利用商用计算流体力学软件Star-CCM+对三体船模在满舵角30°和半舵角15°所受推力情况下的自航回转运动进行了数值模拟,将该模拟结果与较为成熟的基于数学模型方程组的约束模仿真回转运动结果进行了对比分析,通过对三体船在满舵角和半舵角时的纵距、横距、旋回初径和回转直径等操纵性回转要素值进行分析可知,其差值均在7%以内,验证了文中所提方法的可靠性。且采用文中所提方法对目标船模进行模拟计算时,不仅能够获得船模在平面运动内的回转性能要素,同时还能得到船模横摇、纵摇、升沉等多自由度运动响应要素,本文亦对三体船在满舵角和半舵角下做自航回转运动时的横摇、纵摇、升沉等响应要素进行了分析,从定性分析的角度看,模拟所得的各运动响应要素结果与实际船舶在做回转运动时产生的现象相符;从定量的角度分析,模拟目标船模所得各运动响应要素结果较好,不会对船模回转产生较大干扰。

关键词：自航回转运动数学模型方程组回转性能三体船计算流体力学数值模拟操纵性

基于MOGA的潜器快速性和操纵性综合优化研究

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船舶力学 2015年第5期19卷 526-533页

作者：杨卓懿宋磊山东交通学院船舶与海洋工程学院济南250000

基于Pareto解的多目标优化方法 NSGA-II应用至潜器的快速性与操纵性综合优化设计之中。通过回转体潜器阻力性能的数值计算结果建立了阻力的近似计算模型,并与系列模型试验结果进行了比较;通过估算潜器的水动力系数,根据水平面线性运动... 详细信息

基于Pareto解的多目标优化方法 NSGA-II应用至潜器的快速性与操纵性综合优化设计之中。通过回转体潜器阻力性能的数值计算结果建立了阻力的近似计算模型,并与系列模型试验结果进行了比较;通过估算潜器的水动力系数,根据水平面线性运动方程得出水平面操纵运动稳定性和机动性的衡准指标。优化后,得到了阻力与回转直径的Pareto最优解的散点图,设计者可针对不同需求的潜器,从中进行选择,保证了Pareto最优解对应的每一艇型设计方案在满足操纵性要求下阻力最小,或在该阻力值的条件下操纵性最优。

关键词：潜水器快速性操纵性 Pareto解多目标优化

波浪对鱼雷形长航程AUV微速操纵性的影响分析(英文)

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系统仿真学报 2008年第8期20卷 1945-1949,1960页

作者：杜晓旭宋保维孟锐李家旺西北工业大学航海学院陕西西安710072 西北工业大学计算机学院陕西西安710072

在建立适合于鱼雷形长航程自主水下航行器(简称:AUV)微速操纵运动仿真的六自由度数学模型的基础上,基于线性波浪理论建立了波浪对鱼雷形AUV作用力的数学模型,并对AUV在近水面做悬停运动以及下潜运动时的操纵性受海洋环境力的影响进行仿... 详细信息

在建立适合于鱼雷形长航程自主水下航行器(简称:AUV)微速操纵运动仿真的六自由度数学模型的基础上,基于线性波浪理论建立了波浪对鱼雷形AUV作用力的数学模型,并对AUV在近水面做悬停运动以及下潜运动时的操纵性受海洋环境力的影响进行仿真研究,结果表明鱼雷形AUV在不同海况波浪的影响下可以稳定的完成定点悬停和垂直下潜运动;二级波浪对鱼雷形AUV操纵性的影响较小,四级波浪对鱼雷形AUV操纵的影响较明显;波浪对AUV操纵性的影响随深度的增加而迅速较小。

关键词：操纵性线性波浪仿真自主水下航行器

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潜器操纵性水动力试验数值模拟研究进展

船舶力学 2020年第10期24卷 1363-1374页

作者：林兆伟刘云辉殷洪宋江峰武汉第二船舶设计研究所武汉430064

传统的潜器性能设计中,操纵性主要采用模型试验和势流理论方法进行预报。随着计算机技术和计算流体力学的迅猛发展,基于CFD技术模拟潜器操纵性水动力试验的技术手段得以实现,并以费用低、无支杆干扰、可获得较为详细的流场信息等优点而... 详细信息

传统的潜器性能设计中,操纵性主要采用模型试验和势流理论方法进行预报。随着计算机技术和计算流体力学的迅猛发展,基于CFD技术模拟潜器操纵性水动力试验的技术手段得以实现,并以费用低、无支杆干扰、可获得较为详细的流场信息等优点而广受关注。本文系统分析了潜器操纵性试验数值技术研究的发展历程,介绍了国内外的最新进展,并对该研究领域的发展趋势进行了展望。

关键词：操纵性数值模拟水动力 CFD技术