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期刊信息/Journal information
船舶工程
船舶工程

闻雪友

双月刊

1000-6982

cbgc@csname.org.cn

021-54591998-803

200032

上海市中山南二路851号

船舶工程/Journal Ship EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊系中国造船工程学会会刊，国家技术类核心期刊。在推动造船工业技术进步、促进船舶科研事业的发展、沟通会员单位之间的联系、报道学会动态和提供产品经济信息等方面发挥了重要的导向作用，已成为船舶及海洋工程领域中发行量大、覆盖面广的工程技术类刊物。
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    柴电混动舷外机飞轮转子一体化轴系试验及仿真

    程秀围陈晋兵李元石孙皓奇...
    75-82页
    查看更多>>摘要：为了减小动力系统的体积,将电机的转子集成到发动机的飞轮上,可有效提高柴电混动舷外机的集成度,但会造成曲轴受力状态的变化.以某舷外机用柴电混动专用柴油机的飞轮转子一体化轴系为研究对象,基于曲轴单元建立有限元仿真模型,并通过曲轴应力试验结果对模型进行标定.对曲轴强度进行分析,得到爆发压力和转速对曲轴各特征点的载荷、应力和强度的影响规律,为提高柴电混动舷外机的曲轴可靠性提供理论参考和基础数据.

    柴电混动舷外机飞轮转子一体化轴系

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    弹性支撑轴系的位移特性

    尹红升张鲁君曹亮
    83-88,93页
    查看更多>>摘要：针对新型弹性支撑轴系安全性中存在的位移特性问题,提出一种基于稳健加权的最小二乘等效面法,用以综合衡量轴系弹性形变和位移.建立轴系有限元法模型,通过顶举法验证其有效性.通过耦合静力分析得到轴系及支撑结构的弹性形变规律、不同转速轴系的挠曲分布状态和弹性支撑轴系的轴承变位规律,采用阈值灵敏度分析方法得到空气弹簧承载特性关于静力输入载荷的灵敏度.结果表明:等效线面法可用于评价系统和轴承的位移特性;艉轴承位移变化中垂向位移特性的变化最大,推力轴承次之;推力会引起较大的弹性支撑结构纵垂耦合形变.研究结果可为船用大型弹性支撑结构的安全性改进设计提供参考.

    船舶轴系弹性支撑位移特性

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    冷凝器水位控制建模和控制系统设计

    陈五星
    89-93页
    查看更多>>摘要：为了对水位实施有效控制,结合理论分析和实际运行数据,建立一种简化的冷凝器水位控制模型,并设计冷凝器水位比例-积分-微分(PID)控制系统.采用实际运行数据对模型的有效性和控制系统的控制效果进行验证,结果表明:模型运算结果与实际运行数据具有较好的符合性,最大相对误差小于3％,并且控制系统可有效地将冷凝器水位控制在(80±3)cm的规定范围内.该模型建立方法和控制系统设计方法可为其他控制系统分析和设计提供借鉴.

    冷凝器水位控制系统建模比例-积分-微分

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    基于固定时间积分滑模观测器的双闭环UUV轨迹跟踪控制

    王元慧程基涛邵燕邵兴超...
    94-101,131页
    查看更多>>摘要：针对水下无人航行器(UUV)轨迹跟踪控制问题,设计一种基于固定时间积分滑模观测器(FTISO)的双闭环运动控制策略.建立UUV运动数学模型,对运动学外环设计积分滑模控制器,使用非线性微分器获得外环虚拟控制律的导数,以保证航行器位置能够精确收敛.考虑动力学内环存在的模型不确定性和外部干扰难以测量等问题,采用FTISO实现对集总干扰快速估计,同时引入李雅普诺夫函数分析系统的稳定性.在仿真环境下对比基于FTISO的双闭环积分滑模控制与积分滑模控制、RBF网络自适应滑模控制的控制效果.仿真结果表明:基于FTISO的双闭环滑模控制对集总干扰有良好的补偿能力,可提高控制系统的性能及精度,可保证UUV在不同环境下均能实现轨迹跟踪.

    水下无人航行器轨迹跟踪控制固定时间积分滑模观测器双闭环积分滑模控制器

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    基于灰狼-粒子群算法的柴发机组节油优化

    张怀亮丁峰杨恒瑞
    102-107,122页
    查看更多>>摘要：以变速柴油发电机组油耗率最低为优化目标,以指示热效率神经网络模型的柴油机平均值模型为燃油消耗率的计算基础,将柴油机转速上下限和功率限制线作为变速范围限制条件,对变速柴油发电机组在不同负荷工况下的节油转速进行优化.提出一种粒子群算法与灰狼算法相结合的混合算法,并用标准函数验证该算法的优势,表明其具有较均衡的全局和局部优化特性,更适合进行最低油耗率优化.优化计算结果表明:用电负荷越低,节油效果越明显;10％负荷时节油率可达30％以上,综合工况下节油率可达11.9％;采用该混合算法优化的转速能有效降低变速柴油发电机组的油耗率.

    灰狼-粒子群算法变速柴发机组节油优化

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    内外流作用下深海悬垂取水管动力响应的模型试验

    高晶李京京刘明月郭琳...
    108-122页
    查看更多>>摘要：研究内外流对大直径、内流流速高的深海悬垂取水管道动态响应的影响,对实际工程中的取水管道应用提供参考.基于小尺度模型试验,分析内外流作用下管道的动力响应特性,以及顶部连接方式和底部配重块对其响应的影响规律.结果表明:涡激振动响应的主导模态和主导频率主要取决于外流流速,内流流速的变化对主振频率无明显影响,但会增加管道向高阶模态转换的趋势.外流增加会导致P1管道的振动响应从单一模态转向多模态参与,且涡流脱落与固有频率之间的"锁定"和模态转换现象更明显.当存在外流时,管道的位移振幅大小主要受到外流流速影响.外流参与会增加运动的周期性,但随着外部流速增加,取水管道因涡激运动从单一频率的振动转变为复杂的多频率振动,导致运动周期性逐渐减弱.顶部固定的管道底部位移振幅均方根值更大.低外流流速时,管道配重显著影响了管道的振幅,特别是当配重占据管道自重的50％及以上时,振幅的变化与无集中质量时存在明显差异.研究成果在优化内外流条件下悬垂式取水管道的理论模型方面具有显著意义,可为实际深海浮式取水管道的设计与工程实施提供一定参考.

    悬垂取水管涡激振动内外流流速模态转换试验研究

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    灌门水道水轮机阵列布置对潮流运动特性的影响

    王树潼武贺陈娅玲
    123-131页
    查看更多>>摘要：潮流能水轮机机组的运行会改变潮流运动结构,引起局部区域的水动力特性发生变化,进而影响机组的获能效率.对此,以舟山群岛灌门水道为例,基于Delft 3D软件建立三维水动力学模型,研究机组阵列交错布置对运动潮流的影响.通过网格嵌套分别模拟舟山群岛和灌门水道的潮流运动特征,采用多孔盘法模拟水轮机阵列对潮流空间结构的作用.研究表明:多排机组阵列运行之后,水轮机及下游潮流流速会显著下降,并引起垂向上转轮上、下边缘区流速增加;水轮机迎流方向水位上升,涨、落急时刻最大壅水差值达10 cm;水轮机底部及机组之间的床面切应力增大,尾流影响区切应力减小;尾流叠加,床面切应力进一步减小,落急时刻尾流区的床面切应力减小量可达54.03％,阵列两侧床面切应力增大量可达177.93％.在未来的潮流能开发选址中,应全面评估布置水轮机后可能引起的潮流运动特性变化,优化阵列布置,降低对环境的影响.

    灌门水道水轮机阵列尾流效应阻塞作用床面切应力

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    基于图像的海上波浪场测量算法

    张睿雯魏汉迪肖龙飞
    132-137页
    查看更多>>摘要：为有效解决现有波场测量方法存在的效率较低和维护成本高的问题,提出一种可靠高效的广域波场测量方法,即基于图像的海上固定结构物周围波浪场测量方法.将图像中每个像素的深度分为平均波面深度和由波浪升高引起的深度变化,通过相机位置和图像信息对二者进行测算,进而通过像素深度重构三维波浪场.将采用该方法计算所得波浪高程时历和波谱结果与采用双目定距算法和浪高仪所得结果进行对比,得到谱峰周期和有义波高等波浪统计值的平均相对误差分别为0.92％和-2.22％,证明该方法是可行和有效的.

    波浪测量深度估计自监督学习机器视觉

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    基于RANS/LES混合方法的三维L型弯管流场特性数值模拟

    陈喆仝哲韩盼盼尤云祥...
    138-143,152页
    查看更多>>摘要：L型弯管是船用典型部件,可实现流体质量输运和热量交换等功能.由于弯曲段曲率的影响,其内部流动十分复杂.传统的雷诺平均方法(RANS)无法模拟弯曲段的复杂流动,而大涡模拟方法(LES)则计算量太大.为此,采用RANS/LES混合方法对经典L型弯管进行数值模拟研究,该方法在近壁面区域采用RANS方法,在湍流核心区采用LES方法,不仅可保持模拟精度,而且网格需求量较低更适用于工程应用.针对商软中的2类RANS/LES方法——脱体涡方法(IDDES)及应力混合涡模拟(SBES)方法,比较分析其在L型弯管内部流场仿真方面的优劣,并同时考虑流向曲率修正的影响.结果表明:SBES方法对弯管内二次流(迪恩涡)的预测能力优于IDDES方法,且曲率修正模型可进一步改善SBES方法的仿真结果.

    雷诺平均/大涡模拟混合方法L型弯管流向曲率修正脱体涡方法应力混合涡模拟

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    超长尺度浮式防波堤多模块耦合动力响应分析

    张永彬嵇春艳郭建廷
    144-152页
    查看更多>>摘要：为研究多模块浮式防波堤模块之间的耦合动力响应规律,基于目标海域环境条件,提出一种能够提供特大掩护水域的超长尺度浮式防波堤总布置设计方案,并对超长尺度浮式防波堤的构型、连接结构及系泊系统进行设计.在此基础上,基于三维势流理论对超长尺度浮式防波堤的水动力性能进行频域和时域分析,考虑环境载荷作用下浮式防波堤多模块耦合运动,并对其中间及两侧模块的运动响应及系泊缆张力进行对比分析.研究结果表明:横浪和斜浪工况下,超长尺度浮式防波堤中间模块在垂荡、横摇和纵摇方向上的运动均最剧烈.由于防波堤首部模块在横浪和斜浪工况下横荡运动最剧烈,因此浮式防波堤首部模块迎浪运动侧系泊缆在2种工况下所受张力最大,这在超长尺度浮式防波堤系泊系统设计过程中需重点关注.数值模拟结果可为此后超长尺度浮式防波堤设计及工程化应用提供技术支撑.

    超长尺度浮式防波堤总体设计运动响应系泊缆张力

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