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水弹性力学基本原理与工程应用

考虑航速及自由液面影响的声介质中三维结构水弹性力学研究

丛书名：船舶与海洋工程

2013年

作者：程贯一王宝寿张效慈

本书从基本理论推导出发，较全面地叙述水弹性力学的基本原理和在各个工程领域中的应用，可供大学生、研究生及该领域有兴趣的研究工作者参考。本书将徐之纶院士著作“弹性力学”和钱伟长院士著作“变分法与有限元”结合起来，拓展成水... 详细信息

ISBN: (数字)9787313084514

ISBN: (纸本)9787313084514

本书从基本理论推导出发，较全面地叙述水弹性力学的基本原理和在各个工程领域中的应用，可供大学生、研究生及该领域有兴趣的研究工作者参考。本书将徐之纶院士著作“弹性力学”和钱伟长院士著作“变分法与有限元”结合起来，拓展成水弹性力学内容。书中任意三维壳体的水弹性力学方程、入水水弹性响应、出水水弹性响应、涡激振动及海洋立管有内流的涡激振动方程、极大型浮体在海洋和波浪联合作用下的水弹性响应等。

关键词：水弹性力学

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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船舶力学 2010年第11期14卷 1304-1311页

作者：邹明松吴有生沈顺根吴文伟中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

基于Wu建立的带航速三维水弹性理论,采用考虑自由液面效应的理想可压流体Green函数,提出了带航速和考虑自由液面的声介质中三维水弹性结构声辐射计算方法。对THAFTS三维水弹性计算程序进行修改,得到声介质中三维水弹性计算程序。针对无... 详细信息

基于Wu建立的带航速三维水弹性理论,采用考虑自由液面效应的理想可压流体Green函数,提出了带航速和考虑自由液面的声介质中三维水弹性结构声辐射计算方法。对THAFTS三维水弹性计算程序进行修改,得到声介质中三维水弹性计算程序。针对无限大流体中的静态弹性球壳结构声辐射模型进行一系列数值计算,通过与解析结果的比较,验证了该计算方法和计算程序的正确性。进一步计算不同潜深、不同航速下弹性球壳的结构声辐射,以此为基础对该计算方法和计算程序进行进一步考核,同时分析了航速和自由液面对水下结构声辐射的影响。

关键词：水弹性力学声介质自由液面航速球壳

海洋浮体二阶非线性水弹性力学分析——二阶力对浮体振动时间响应的影响

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船舶力学 2003年第2期7卷 11-20页

作者：陈徐均吴有生崔维成陈云鹤上海交通大学船舶与海洋工程学院上海200030 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 解放军理工大学工程兵工程学院江苏南京210007

采用前文建立的海洋浮体二阶非线性水弹性理论 ,在系泊浮体一阶及二阶主坐标计算的基础上 ,本文给出了系泊浮体梁一阶及二阶主坐标的时间响应 ,分析了各运动模态受二阶力影响的规律 ,发现与纵荡、横荡或艏摇运动模态的对称特性相同并具... 详细信息

采用前文建立的海洋浮体二阶非线性水弹性理论 ,在系泊浮体一阶及二阶主坐标计算的基础上 ,本文给出了系泊浮体梁一阶及二阶主坐标的时间响应 ,分析了各运动模态受二阶力影响的规律 ,发现与纵荡、横荡或艏摇运动模态的对称特性相同并具有耦合效应的运动模态受二阶力的影响较大 ,而其它运动模态受二阶力的影响则较小。最后计算了浮体梁算例的垂向位移、弯矩和剪力的时间响应。得出了一些可供工程实践参考的结论。

关键词：水弹性力学非线性系泊浮体弯矩时间响应海洋浮体二阶力振动

航速及定常流场对航行船体结构水弹性力学特性的影响

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中国造船 1998年第A10期39卷 90-99页

作者：吴有生杜双兴中国船舶科学研究中心

本文侧重于研究航速对船舶结构水弹性力学响应的影响。在文中所叙述的航行船体的三维线性水弹性力学的频域分析方法中，计入了物面边界条件、线性自由面条件以及广义水动力系数和广义波浪激励力积分方程中所有与航速相关项的贡献。对近... 详细信息

本文侧重于研究航速对船舶结构水弹性力学响应的影响。在文中所叙述的航行船体的三维线性水弹性力学的频域分析方法中，计入了物面边界条件、线性自由面条件以及广义水动力系数和广义波浪激励力积分方程中所有与航速相关项的贡献。对近波面潜航椭球体和在波面上航行的半椭球型弹性水面船体进行了一系列的数值计算，讨论了船体细长比、航速、非均匀定常流场及满足不同自由面条件的格林函数的选用等对船体水动力系数、波浪激励力及结构响应的影响。与整体弹性船模试验结果及三维时域方法、二维方法计算结果进行了比较。

关键词：水弹性力学航速格林函数非均匀定常流场

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船舶水弹性力学理论的研究进展

中国造船 2008年第4期49卷 1-11页

作者：田超吴有生上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200030 中国船舶科学研究中心无锡214082

船舶水弹性力学理论在过去近三十年中取得了长足的进步,尤其是三维水弹性理论已被广泛应用于船舶与海洋工程领域的流固耦合问题中。全面地回顾了国内外船舶水弹性力学理论及试验研究的历史与现状,将水弹性力学理论分为二维线性、三维线... 详细信息

船舶水弹性力学理论在过去近三十年中取得了长足的进步,尤其是三维水弹性理论已被广泛应用于船舶与海洋工程领域的流固耦合问题中。全面地回顾了国内外船舶水弹性力学理论及试验研究的历史与现状,将水弹性力学理论分为二维线性、三维线性、二维非线性、三维非线性等几类,以波浪中航行船舶的水弹性力学理论研究与应用为重点,依次进行了介绍。在船舶水弹性试验方面,着重介绍了国内在整体弹性船模试验研究中取得的进展。

关键词：船舶舰船工程水弹性力学三维线性频域与时域水弹性理论二阶非线性水弹性理论

多不连通流域耦合的声介质中三维结构水弹性力学研究

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中国造船 2012年第3期53卷 85-94页

作者：邹明松吴有生中国船舶科学研究中心无锡214082

在外流场与结构耦合的声介质中三维结构水弹性力学的基础上,提出多不连通流域耦合的声介质中三维结构水弹性力学计算方法。在计算中增加虚拟阻抗封闭曲面,用来消除不规则频率。在用于处理声弹耦合问题的大型三维水弹性计算程序THAFTS中... 详细信息

在外流场与结构耦合的声介质中三维结构水弹性力学的基础上,提出多不连通流域耦合的声介质中三维结构水弹性力学计算方法。在计算中增加虚拟阻抗封闭曲面,用来消除不规则频率。在用于处理声弹耦合问题的大型三维水弹性计算程序THAFTS中,增加了多不连通流域耦合的计算功能。以舷间充水双层弹性球壳的结构声辐射问题为考核算例,通过与解析结果的比较,验证了计算方法和计算程序的正确性。

关键词：水弹性力学声介质多不连通流域球壳

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三维对称楔形体入水的水弹性力学分析

舰船科学技术 2018年第3期40卷 19-25页

作者：王玲朱仁庆李红艳江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

结构入水砰击是一个很复杂的水弹性力学问题,在船舶与海洋工程领域,人们对其十分关注。本文借助模型试验和商用软件平台Ansys技术,对结构入水砰击过程展开研究。首先,自主设计入水结构模型、试验装置,通过布置在楔形体结构内的传感器,... 详细信息

结构入水砰击是一个很复杂的水弹性力学问题,在船舶与海洋工程领域,人们对其十分关注。本文借助模型试验和商用软件平台Ansys技术,对结构入水砰击过程展开研究。首先,自主设计入水结构模型、试验装置,通过布置在楔形体结构内的传感器,全程实时监测楔形体结构下落的压力变化。然后,基于试验结果,数值模拟了三维弹性楔形体的入水砰击过程。得到了砰击压力云图、等效应力云图以及流体的速度云图,对比分析了弹性体测点与试验中测点的砰击压力,验证了该数值模拟方法的可行性与有效性。

关键词：入水数值模拟水弹性力学模型试验楔形体

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结构物入水过程中的水弹性力学分析

结构物入水过程中的水弹性力学分析

作者：王玲江苏科技大学

学位级别：硕士

结构入水砰击是一个很复杂的水弹性力学问题,在船舶与海洋工程领域,人们对其十分关注。本文在较为全面回顾和总结国内外结构入水砰击研究现状和发展动态的基础上,基于水动力学、结构力学以及水弹性力学,借助商用软件平台ANSYS和模型试... 详细信息

结构入水砰击是一个很复杂的水弹性力学问题,在船舶与海洋工程领域,人们对其十分关注。本文在较为全面回顾和总结国内外结构入水砰击研究现状和发展动态的基础上,基于水动力学、结构力学以及水弹性力学,借助商用软件平台ANSYS和模型试验技术,对结构入水砰击过程开展了较为系统的研究。论文主要工作及研究成果如下:(1)基于水动力学、结构动力学以及水弹性力学,建立了结构入水砰击过程中流体与结构相互作用的数学模型,包括不可压缩流体的连续方程和N-S方程及结构动力学方程,完全非线性自由液面条件以及流体与固体交界面条件,并给出了相应数值解法。(2)对二维刚性楔形体入水砰击过程进行了数值模拟,计算分析了结构入水高度以及结构形状对入水砰击的影响。模拟结果显示:当下落高度越大,楔形体顶部对周围流场的扰动也越大,同时也带来了更多能量损失的不利后果;减小楔形体倾斜度会使结构入水时的瞬间砰击压力增大。(3)对三维刚性楔形体入水砰击过程进行了数值模拟,对比了二维和三维楔形体入水的砰击过程。由于二维楔形体入水的数值模拟忽略了一个维度的流动,所以得到的结果与三维楔形体的有一定的差别。通过计算分析刚性楔形体头部锥角对入水砰击的影响,发现:随着头部锥角的增加,撞水阶段的起始点向后推移,砰击压力的大小也随之减小。(4)基于数值模拟的结果,自主设计入水结构模型、试验装置,通过布置在楔形体结构内的传感器,全程实时监测楔形体结构下落的压力变化,并通过试验验证了数值模拟方法的可行性和有效性。(5)数值模拟了三维弹性楔形体的入水砰击问题,以分析弹性体在入水过程中的水弹性特性,与刚性结构入水压力分布云图和监测点的砰击压力曲线比较,结果表明:同等条件下,弹性结构入水砰击压力小于刚性结构。

关键词：入水楔形体数值模拟水弹性力学模型试验

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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水弹性力学——一门新兴的造船学科

力学季刊 1964年第4期 57-60页

作者： S.R.Heller H.N.Abramson 曲家棣

绪言在讨论船舶问题时,使用水弹性力学(hydroelasticity)这一术语,近来已十分流行。大家都有各自的理解,即使对同一单位的成员,也没有取得一致。这一词,在任何字典里还查不到,无疑地,它是仿照空气弹性力学一词而创造的。但是就连空气弹... 详细信息

绪言在讨论船舶问题时,使用水弹性力学(hydroelasticity)这一术语,近来已十分流行。大家都有各自的理解,即使对同一单位的成员,也没有取得一致。这一词,在任何字典里还查不到,无疑地,它是仿照空气弹性力学一词而创造的。但是就连空气弹性力学一词本身也是含糊的,尽管近年来对它在现代被接受的定义范围内的问题已给予很大的重视。我们打算根据航空方面的体会,对水弹性力学这一抽象概念先提供一个轮廓,而后再赋予其内容和实体,最后用一个参考体系来划定它的范围。

关键词：水弹性力学定义船舶弹性动力学空气弹性力学升力面学科