船舶力學(xué)最新期刊目錄

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)代理模型和遺傳算法的適伴流最佳環(huán)量對轉(zhuǎn)槳設(shè)計(jì)方法————作者：薛穎;黃永生;楊晨俊;

摘要：基于升力面理論渦格法提出了一種適伴流最佳環(huán)量對轉(zhuǎn)槳的設(shè)計(jì)方法。該方法首先建立了對轉(zhuǎn)槳徑向環(huán)量分布與推力、扭矩之間非線性關(guān)系的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)代理模型，其數(shù)據(jù)樣本由渦格法計(jì)算得到；然后采用遺傳算法，在給定總推力和扭矩平衡的約束條件下，以總效率為目標(biāo)對前、后槳的徑向環(huán)量分布進(jìn)行優(yōu)化；最后根據(jù)優(yōu)化得到的最佳環(huán)量分布及指定的弦向負(fù)荷分布形式設(shè)計(jì)前、后槳的螺距分布及拱弧面。以高速水下航行體的對轉(zhuǎn)槳為例進(jìn)行研究，并用...

考慮槳轂作用對螺旋槳升力面設(shè)計(jì)的影響研究————作者：石碧亮;劉媛慧;阮華;

摘要：在基于勢流理論的螺旋槳升力面理論設(shè)計(jì)中，一般忽略槳轂的作用，限制葉根環(huán)量為零，在處理邊值問題時僅考慮槳葉而忽略槳轂。本文將二維流動問題中的鏡像法與升力面方法相結(jié)合，建立考慮槳轂作用的升力面理論設(shè)計(jì)方法，并使用該方法與忽略槳轂作用的設(shè)計(jì)方法分別對某船進(jìn)行螺旋槳實(shí)例設(shè)計(jì)，比較兩設(shè)計(jì)方案的幾何形狀、水動力系數(shù)以及壓力分布。預(yù)報(bào)結(jié)果表明，在升力面設(shè)計(jì)中考慮槳轂作用對螺旋槳的水動力系數(shù)無明顯影響，但其壓力分...

帶纜遙控水下機(jī)器人在海流環(huán)境下的水動力性能與運(yùn)動控制研究————作者：竇義哲;吳家鳴;董志強(qiáng);楊顯原;韓翔希;

摘要：采用重疊網(wǎng)格與滑移網(wǎng)格相結(jié)合的方法，研究在有來流情況下水下機(jī)器人的水動力性能和運(yùn)動控制，通過運(yùn)用PID控制方法對臍帶纜和導(dǎo)管螺旋槳進(jìn)行聯(lián)合操縱，能夠?qū)崿F(xiàn)來流情況下的垂向升沉運(yùn)動以及來流變化情況下水下機(jī)器人的深度保持，通過PID方法對尾部螺旋槳進(jìn)行控制能夠較好地調(diào)整水下機(jī)器人的縱傾角，實(shí)現(xiàn)定深情況下機(jī)器人姿態(tài)接近平衡，也能在升沉運(yùn)動的復(fù)雜工況下使水下機(jī)器人全程保持給定的縱傾角度

基于有限時間指令濾波反步法的船舶動力定位自適應(yīng)控制————作者：陳興華;韓旭;劉彩云;夏國清;李娟;

摘要：本文研究船舶動力定位（DP）系統(tǒng)中存在的推進(jìn)器動態(tài)特性、模型參數(shù)不確定、推進(jìn)器輸入飽和及外部擾動未知等問題，提出一種基于有限時間指令濾波反步法的魯棒自適應(yīng)動力定位控制方法，該方法不僅具有濾波反步法的優(yōu)點(diǎn)還能保證控制系統(tǒng)在有限時間內(nèi)收斂。首先，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對系統(tǒng)中的非線性項(xiàng)進(jìn)行逼近；其次，設(shè)計(jì)有限時間輔助動態(tài)系統(tǒng)（FTADS）解決推進(jìn)器輸入飽和問題；最后，結(jié)合設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估計(jì)值和FTADS，采...

擾動波浪下考慮浮體變形的大型船型網(wǎng)箱響應(yīng)分析————作者：王益厚;付世曉;許玉旺;程天琥;傅強(qiáng);

摘要：近年出現(xiàn)的大型船型網(wǎng)箱的長度接近四百米，在波浪中會出現(xiàn)明顯的彈性變形，而作用在網(wǎng)衣和鋼架上的水動力也會增加結(jié)構(gòu)分析的復(fù)雜性。本文提出一種時域分析方法，用于計(jì)算大型船型網(wǎng)箱的運(yùn)動和結(jié)構(gòu)響應(yīng)。首先將網(wǎng)箱的大型浮體離散為多模塊剛體，模塊間利用等效彈性梁連接，并考慮網(wǎng)衣和鋼架等非線性因素的影響，在時域內(nèi)建立考慮浮體變形的浮式網(wǎng)箱動力分析模型，其中浮體的輻射載荷通過直接施加附加質(zhì)量和勢流阻尼計(jì)算或者采用狀態(tài)...

新型12 MW半潛式浮式風(fēng)機(jī)運(yùn)動響應(yīng)特性試驗(yàn)研究————作者：郭嘉寧;劉明月;方智超;陳巍旻;潘徐杰;楊立軍;

摘要：可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對于探索風(fēng)浪流海洋環(huán)境條件中浮式風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。本文展示了在海洋工程水池中開展的1∶70縮尺比模型試驗(yàn)的結(jié)果，研究了12 MW新型半潛式浮式風(fēng)機(jī)的運(yùn)動性能。在試驗(yàn)中改善設(shè)計(jì)了帶整流網(wǎng)的多扇葉大尺度造風(fēng)系統(tǒng)，以提供穩(wěn)定的試驗(yàn)風(fēng)場。試驗(yàn)結(jié)果表明：風(fēng)載荷主要產(chǎn)生靜態(tài)作用，由響應(yīng)均值的變化體現(xiàn)；而波浪參數(shù)的增大以動態(tài)影響為主，通過響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)差的變化體現(xiàn)；氣動阻尼效應(yīng)主要表現(xiàn)在縱搖與縱蕩...

雙振蕩水柱波能轉(zhuǎn)換裝置波能俘獲特性數(shù)值模擬研究————作者：楊毅;楊韜略;郭欣然;劉志剛;王紅星;陳文;劉石;周宇;

摘要：振蕩水柱（OWC）波能轉(zhuǎn)換裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，因此受到了全世界的關(guān)注。然而，該裝置仍然面臨著能量轉(zhuǎn)換效率低和有效頻帶寬度窄等問題。本文對離岸雙OWC陣列裝置的波能俘獲性能進(jìn)行數(shù)值模擬研究。基于勢流理論，在OWC波能裝置氣室的一階和二階自由表面邊界上引入氣動阻尼和人工阻尼，建立可考慮氣液耦合的非線性氣動模型。為了驗(yàn)證數(shù)值模型的準(zhǔn)確性，進(jìn)行水槽物理模型試驗(yàn)，并將數(shù)值結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比...

不同入水攻角彈丸傾斜入水彈道特性研究————作者：胡彥曉;鹿麟;楊哲;侯宇;程勇東;

摘要：為研究入水攻角對彈丸傾斜入水性能的影響，基于高速攝影技術(shù)開展多工況彈丸傾斜入水試驗(yàn)，研究入水攻角對彈丸入水空泡演化及運(yùn)動的影響，并基于有限體積法及重疊網(wǎng)格技術(shù)建立彈丸傾斜入水?dāng)?shù)值方法，對比分析入水攻角為0°、±0.5°、±1.5°、±2.5°、±3.5°時彈丸入水運(yùn)動穩(wěn)定性及受力特性，并基于試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證數(shù)值模擬的可靠性。研究結(jié)果表明：彈丸入水攻角為正時，彈丸入水后沿逆時針偏轉(zhuǎn)并向上側(cè)偏移；入水攻角...

基于局部密度雙向聚類算法的軟剛臂系泊系統(tǒng)動力特性研究————作者：羅起航;武文華;呂柏呈;郭沖沖;

摘要：軟剛臂單點(diǎn)系泊系統(tǒng)是浮式生產(chǎn)儲卸油裝置（FPSO）的主要系泊方式之一，在風(fēng)浪等環(huán)境載荷聯(lián)合作用下，系泊系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)呈現(xiàn)出多自由度的高聚集度和模態(tài)混疊的動力學(xué)特征。本文針對傳統(tǒng)聚類算法無法獲得表征極端工況小聚類簇特征的難點(diǎn)，提出一種基于局部密度雙向聚類算法（BCALoD）的軟剛臂系泊系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)特征提取方法，對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和動力學(xué)分析。聚類結(jié)果表明：多數(shù)據(jù)簇聚類中心與普通工況下的系泊姿態(tài)對應(yīng)...

基于梯形泡沫鋁復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)的新型船–橋碰撞防護(hù)裝置損傷特性研究————作者：劉昆;張子陽;王加夏;俞同強(qiáng);

摘要：隨著交通運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展，船–橋碰撞事故時有發(fā)生并帶來相關(guān)人員生命、財(cái)產(chǎn)損失，船–橋防撞設(shè)施在保護(hù)橋梁結(jié)構(gòu)的同時也能降低船舶的損傷。針對傳統(tǒng)鋼制套箱剛度大、防護(hù)位置固定等不足，本文基于梯形泡沫鋁復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自浮式新型船–橋防撞裝置，通過有限元軟件LS–DYNA建立考慮了樁–水–土耦合的船–防撞裝置–橋墩碰撞模型，開展典型碰撞載荷作用的船–防撞裝置–橋墩損傷特性研究，評估了不同的船速、船撞角度等...

含缺陷非粘結(jié)柔性軟管抗拉鎧裝層軸向壓縮力學(xué)性能研究————作者：陳嚴(yán)飛;向濤;何明暢;劉宇;劉瑞昊;鐘榕鋒;王鑫;江楠;

摘要：非粘結(jié)柔性軟管作為海洋油氣田與海上平臺連接的重要樞紐，在海洋生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。抗拉鎧裝層作為柔性軟管的主要承載部件之一，一旦出現(xiàn)失效將對管道系統(tǒng)的完整性產(chǎn)生威脅。因此，明確各類缺陷對抗拉鎧裝層力學(xué)性能的影響機(jī)理，并研究抗拉鎧裝層力學(xué)行為規(guī)律具有重要的理論意義和工程實(shí)用價值。本文采用數(shù)值模擬方法，研究含缺陷非粘結(jié)柔性軟管抗拉鎧裝層的軸向壓縮性能，建立五層非粘結(jié)柔性軟管軸向壓縮有限元模型，分別...

船舶推進(jìn)器低頻寬帶激勵及其誘導(dǎo)聲輻射的控制研究————作者：熊紫英;王磊;張國平;

摘要：船舶推進(jìn)器低頻寬帶激勵及其聲輻射的控制對其聲隱身性能具有重要意義，本文對帶前置定子的組合推進(jìn)器低頻寬帶激勵及其誘導(dǎo)的聲輻射進(jìn)行控制研究。從轉(zhuǎn)子低頻寬帶激勵理論預(yù)報(bào)模型出發(fā)，對轉(zhuǎn)子寬帶力受流場、幾何以及工況等參數(shù)影響的規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)的計(jì)算分析，提出轉(zhuǎn)子寬帶激勵控制的三個方向：（1）改善湍流場，使之盡可能分布均勻；（2）改進(jìn)轉(zhuǎn)子幾何設(shè)計(jì)，減小脈動載荷分量；（3）改進(jìn)推進(jìn)器各部件匹配設(shè)計(jì)，在相同的航速下降...

橫流中射流水動力與聲學(xué)性能數(shù)值模擬研究————作者：張博藝;靳國永;葉天貴;宋曉濟(jì);靳淼;

摘要：水下航行器舷外排放形成了橫流與射流相互作用的流體結(jié)構(gòu)，橫流中射流產(chǎn)生的流體動力學(xué)特性是流體領(lǐng)域的重要課題。本文基于雷諾平均與大渦模擬方法，建立橫流中射流的數(shù)值計(jì)算模型，將時均速度與脈動壓力結(jié)果與文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證計(jì)算方法的準(zhǔn)確性。基于數(shù)值計(jì)算結(jié)果探究孔口上下游近壁面速度及渦量特性，分析孔口附近的聲場特性。結(jié)果表明：孔口射流對上游邊界層的影響體現(xiàn)在前6倍孔徑范圍內(nèi)，孔口下游2～14倍孔徑范圍...

《船舶力學(xué)》征稿簡則

摘要：<正>《船舶力學(xué)》（月刊）是中國船舶科學(xué)研究中心和中國造船工程學(xué)會聯(lián)合主辦的國內(nèi)外公開發(fā)行的專業(yè)性學(xué)術(shù)期刊。它以傳播和積累船舶與海洋工程力學(xué)科學(xué)技術(shù)和成果、促進(jìn)科學(xué)技術(shù)交流和成果轉(zhuǎn)化、推動學(xué)科發(fā)展、為國民經(jīng)濟(jì)和科研生產(chǎn)服務(wù)為宗旨。本刊主要刊登船舶與海洋工程領(lǐng)域流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體與結(jié)構(gòu)聲學(xué)等方面的創(chuàng)新科研成果和研究進(jìn)展綜述等學(xué)術(shù)論文。本刊為中文核心期刊、中國科技核心期刊、RCCSE中國核心學(xué)術(shù)...

船舶結(jié)構(gòu)NURBS等幾何參數(shù)化水平集拓?fù)鋬?yōu)化方法————作者：汪雪良;陳帥;劉輝;張世林;李政杰;李飛;趙南;祝雪峰;

摘要：針對復(fù)雜船舶結(jié)構(gòu)“幾何建模–結(jié)構(gòu)分析–優(yōu)化設(shè)計(jì)”相互割裂,交互繁瑣低效,以及傳統(tǒng)拓?fù)鋬?yōu)化方法難于實(shí)現(xiàn)CAD和CAE無縫融合等問題，本文提出基于非均勻有理B樣條(NURBS)的等幾何參數(shù)化水平集結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法，并用于二維和三維拓?fù)鋬?yōu)化。對于三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)，將船舶結(jié)構(gòu)數(shù)模浸入到三變量NURBS三維實(shí)體結(jié)構(gòu)中，然后通過光線追蹤算法來快速確定設(shè)計(jì)域、邊界和載荷施加區(qū)域的相關(guān)單元、控制點(diǎn)等幾何信息，進(jìn)而建立...

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的流體晃蕩波高和壓強(qiáng)的預(yù)測研究————作者：金鑫;王宇圣;張福貴;陳健;李登松;樊昌元;劉名名;

摘要：基于Navier-Stokes方程的數(shù)值模型和物理模型實(shí)驗(yàn)研究流體晃蕩現(xiàn)象存在計(jì)算效率低和經(jīng)濟(jì)成本高的不足。為此，本文通過構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對數(shù)值和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行時序重構(gòu)，預(yù)測流體晃蕩的壓強(qiáng)和波高。以數(shù)值和實(shí)驗(yàn)的總壓強(qiáng)和自由表面高程數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中表征能力強(qiáng)的CNN、RNN、LSTM用于重演流體晃蕩響應(yīng)的時間演化過程。在模型訓(xùn)練過程中，系統(tǒng)地調(diào)節(jié)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)，分析預(yù)測結(jié)果與實(shí)際...

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶輻射噪聲預(yù)報(bào)方法————作者：黃欣;徐榮武;李瑞彪;

摘要：針對船舶機(jī)械設(shè)備眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、振動傳遞路徑相互耦合的現(xiàn)狀，本文提出基于誤差反向傳播(Back Propagation, BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶水下輻射噪聲預(yù)報(bào)方法。分別構(gòu)建基于梯度下降算法和貝葉斯正則化算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以振動數(shù)據(jù)為輸入量、船體輻射噪聲為輸出量，將均方根誤差(e RMSE)和平均絕對誤差(e MAE)作為模型預(yù)測精度評價指標(biāo)。結(jié)果表明，貝葉斯正則化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化性和魯棒性優(yōu)于...

基于虛擬網(wǎng)格法的交錯布置振蕩雙柱體繞流數(shù)值模擬————作者：石伏龍;歐傳中;辛建建;李洪鑫;毛藝達(dá);

摘要：海洋立管通常以多種管群形式存在，相鄰多立管之間干擾特征明顯，會加快疲勞損傷，探究其尾流旋渦脫落形態(tài)及流場干擾特征，對保證立管系統(tǒng)安全運(yùn)營有重要意義。基于完全自主開發(fā)的虛擬網(wǎng)格浸入邊界法求解器，采用有限差分法在交錯直角網(wǎng)格上求解不可壓縮Navier-Stokes方程、虛擬網(wǎng)格法施加動邊界的邊界條件、徑向基函數(shù)等值面方法隱式表示動物體，并識別背景網(wǎng)格屬性。采用自主開發(fā)的粘性數(shù)值求解器，模擬不同布置形式...

基于向量式實(shí)體單元的深水厚壁管道壓潰分析————作者：李振眠;邵強(qiáng);余楊;余建星;馬文韜;劉鵬飛;田博文;張志煒;

摘要：厚壁管道廣泛應(yīng)用于（超）深水油氣輸送和淺水管道止屈防護(hù)，但目前國際權(quán)威規(guī)范對其極限承載能力存在明顯低估，其經(jīng)濟(jì)性和安全性受到了業(yè)界的高度關(guān)注。針對厚壁管道局部壓潰的關(guān)鍵力學(xué)問題，首先推導(dǎo)向量式有限元（VFIFE）實(shí)體單元計(jì)算公式，建立考慮幾何、材料和邊界非線性的厚壁管道壓潰行為分析模型。通過8組縮尺比厚壁管道壓潰試驗(yàn)和DNV規(guī)范、ABAQUS模擬分析模型的準(zhǔn)確性。開展徑厚比、初始橢圓度和屈服強(qiáng)度的...

非比例載荷下考慮加載路徑的多軸疲勞壽命預(yù)測模型————作者：高建雄;程琴;朱鵬年;

摘要：循環(huán)加載下路徑的非比例性所引起的附加強(qiáng)化效應(yīng)，是造成材料疲勞壽命縮短的重要因素。針對這一問題，首先基于等效應(yīng)變模型和臨界面理論，以最大剪切應(yīng)變幅所在平面為臨界平面，綜合考慮材料本身的非比例系數(shù)和加載路徑的非比例性，引入一種新型非比例因子來量化非比例加載對于材料疲勞壽命的影響。其次，為考慮試件的損傷機(jī)理與疲勞破壞模式，以臨界平面上的最大法向應(yīng)力來表征其對疲勞破壞的貢獻(xiàn)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合非比例因子，提出...

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