首页期刊导航|船舶力学
期刊信息/Journal information
船舶力学
船舶力学

沈泓萃

月刊

1007-7294

huanggr@cssrc.com.cn

0510-85555510

214082

江苏省无锡市袁家湾1号(无锡市116信箱)

船舶力学/Journal Journal of Ship MechanicsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊1997年整合上述三刊,创办了《船舶力学》。《船舶力学》是经国家科委批准,由中国船舶科学研究中心和中国造船工程学会联合创办的学术性期刊。它着重刊登我国船舶与海洋工程力学界的科学著作,学术论文和创新研究成果,是我国船舶的海洋工程力学界广大学者和中青年科研工作者的一个重要学术园地和论坛,也是与国际同行进行学术交流的桥梁。
正式出版
收录年代

    湍流场高分辨重构的时程深度学习方法

    战庆亮白春锦葛耀君
    1-11页
    查看更多>>摘要:湍流的研究离不开高分辨率的流场数据,但受测量方法、计算效率和数据存储等多方面限制,高分辨率湍流数据的直接获取仍比较困难.本文基于流场时程数据的低维表征模型,提出基于神经网络的特征编码预测模型与高分辨率的湍流重构方法.首先,基于一维卷积方法建立湍流时程的低维表征模型;然后,基于人工神经网络模型建立测点坐标与特征编码之间的映射关系,实现未知测点的特征编码预测;最后,利用所预测的特征编码结合表征模型的解码器生成求解域内任意位置处的湍流时程.对Re=2.2×104的方柱湍流场进行低维表征,进而实现高分辨率流场时程数据的重构,并验证方法的准确性.本文所提方法是一种在时间维度上具有高精度的湍流重构方法,且是一种无监督训练方法,可广泛应用于基于一点的传感器数据处理,是一种适用于湍流流场时程数据重构的新方法.

    湍流重构湍流流场时程深度学习特征提取无监督模型

    基于神经网络的船舶阻力预报研究

    吴钦杜林李广年舒跃辉...
    12-22页
    查看更多>>摘要:常规代理模型的阻力预报是以主尺度比、船型系数等作为输入,相比于CFD计算时输入完整船型,其较低的信息密度导致代理模型预报精度较低.本文以4108个完整船型几何形状特征张量作为输入,采用神经网络作为代理模型,以船舶的总阻力系数作为输出,研究船型阻力的高维度、高精度预报方法.首先,将船型进行无量纲化处理,并提取特征张量作为输入;然后,建立神经网络模型,搭建输入层、隐藏层和输出层;最后,将船型的特征张量与总阻力系数输入神经网络,通过误差反向传播进行训练,直至损失函数值收敛.本文研究结果可为基于高维代理模型的阻力性能预报提供理论和技术支持.

    船舶工程阻力性能高维代理模型人工神经网络

    基于知识封装的船舶阻力性能虚拟试验流程研发及其应用效果分析

    朱锋李胜忠鲍家乐梁川...
    23-30页
    查看更多>>摘要:本文依托"属性细分,知识封装"的原则,开展基于RANS方程的船舶阻力性能虚拟试验应用流程研究,通过封装虚拟试验专家知识,建立船舶阻力性能虚拟试验应用流程.该流程对标物理水池模型试验流程,用户仅需输入试验对象几何曲面以及主尺度参数,即可开展阻力性能精细预报工作.经大子样验证,该流程预报精度高、效果好,与传统CFD阻力数值计算相比,可大幅提高船舶阻力性能的评估效率,缩短船舶性能研发周期,大幅降低应用门槛.

    阻力性能专家知识应用流程效益分析

    舱壁结构抑制液体晃荡砰击的试验研究

    申利敏卫志军陆志妹季顺迎...
    31-40页
    查看更多>>摘要:液体晃荡砰击载荷是液化天然气(LNG)运载装备液舱结构设计的关键载荷之一.液体晃荡砰击载荷过大时,会导致液舱结构产生局部破坏,进而导致液舱内液体泄露,甚至船体倾覆.基于前期数值结果,本文设计了梯形体和正方体两种壁面结构,开展了不同壁面结构下的液体晃荡砰击试验.针对自由液面演化过程以及液体晃荡砰击载荷分布特性,结合统计分析方法,定性和定量地分析了壁面结构对液体晃荡砰击的抑制效果.研究结果表明,壁面结构的存在改变了液体晃荡砰击过程中的流场分布,使砰击由液体直接砰击改变为裹气液体的间接砰击.裹气液体晃荡砰击过程中产生了大量气液混合物和气泡,从而有效地降低了砰击载荷,并且正方体结构抑制砰击载荷的效果优于梯形体结构.

    液体晃荡防晃结构砰击载荷试验研究统计分析

    主压载水舱吹除速率和顺序对潜艇应急上浮特性的影响研究

    陈佳宝吕帮俊彭利坤黄斌...
    41-52页
    查看更多>>摘要:为了探究主压载水舱吹除速率及吹除顺序对潜艇应急上浮特性的影响,以Suboff为研究对象,基于RANS方程和整体动网格技术,联合简化的高压气吹除主压载水舱模型,构建潜艇应急上浮运动仿真计算模型.通过线性施加上浮力,得到初始航速为1 m/s时不同吹除速率以及不同吹除顺序和时间间隔下,潜艇应急上浮运动参数随时间的变化情况.结果表明:主压载水舱吹除速率越快,艇体出水越快,纵摇角的幅值越小,横摇角的幅值越大;按照首、中、尾组和中、首、尾组顺序吹除水舱相较于同时吹除,纵倾角幅值更大,上浮更快;按照首、中、尾组相较于中、首、尾组顺序吹除水舱,出水更快;在同一吹除顺序下,时间间隔越长,纵摇角幅值越大,而间隔时间为1.0 s的出水时间早于另外两种工况;在所有工况中,按照首、中、尾组顺序吹除水舱时间间隔为1.0 s的工况出现出水最高点最早为7.08 s,相较于同时吹除提前了1.21 s.研究结果对于潜艇高压气的压力设计及实艇应急上浮的吹除策略具有一定的指导意义.

    主压载水舱应急上浮吹除速率吹除顺序上浮力

    浸没式喷水推进系统水动力特性分析

    张恒汲国瑞邱继涛蔡佑林...
    53-62页
    查看更多>>摘要:浸没式喷水推进是常规艉板式喷水推进的一种衍变型式,其流道与船体高度耦合,船泵耦合流场更复杂.针对浸没式喷水推进技术发展需求,首次构建浸没式喷水推进控制体与力学模型,并开展其与常规艉板式的差别分析.然后针对同一型船、同一型推进泵,在设计航速点开展两种推进形式的船泵一体化多自由度运动数值计算分析.对比结果表明:浸没式喷水推进获流区面积更大,流道效率更高,对船体姿态影响小,浸没式喷水推进推力减额分数较大且为正值.

    浸没式喷水推进推力减额进口流道CFD

    浮式防波堤耦合振荡浮子俘能及消波性能分析

    沈勇潘伟宸刘传艺严兴春...
    63-72页
    查看更多>>摘要:将双浮筒型浮式防波堤与振荡浮子波能发电装置耦合为一体化装置,并基于CFD技术,建立数值水槽,计算并探究一体化装置俘能效率和消波性能的变化机理.结果表明,腔内浮子运动具有较强的非线性,当入射波浪周期接近腔体固有周期时,浮子俘能效率最佳,发电功率和吸能效率可达到单个浮子的2.4倍;此外,一体化装置消波性能与波陡和固有周期相关,在固有周期之前,浮式防波堤对大波陡波浪具有更好的消波效果;入射周期达到结构固有周期之后,浮式防波堤会丧失其优良的消波能力.

    CFD浮式防波堤振荡浮子波能发电装置俘能效率消波性能

    主轴变速下杂质颗粒对水润滑赛龙船艉轴承热弹流润滑性能影响分析

    李湧博向艾军张智徐波...
    73-84页
    查看更多>>摘要:水润滑轴承的润滑剂中混入泥沙杂质颗粒会使轴承的工作环境变得恶劣,降低轴承的润滑性能.为研究水润滑轴承在水中含杂质颗粒条件下的弹流润滑性能,采用多重网格法分析不同主轴变速形式、不同杂质颗粒尺寸和形状对水膜最大压力和最小膜厚的影响,并与纯水润滑条件进行对比.结果表明:主轴三种变速形式中,正弦加速和余弦减速对轴承的润滑性能最有利;杂质颗粒的存在会令润滑水膜的最大压力增大、最小膜厚降低;杂质颗粒的尺寸越大,形状越接近圆形,形成的润滑水膜厚度越低,压力也越大;杂质颗粒的存在会造成压力骤变从而在水膜中逸出气泡,形成气穴现象.

    水润滑赛龙轴承杂质颗粒多重网格法主轴变速

    基于神经网络模型的宽带非高斯随机过程疲劳损伤分析

    袁奎霖彭士凤
    85-97页
    查看更多>>摘要:对于遭受各种随机环境载荷的海洋结构物而言,在设计阶段对其进行疲劳损伤评估尤为重要.海洋结构物的响应经常呈现出宽带特性和非高斯统计特征.因此,本文提出一种基于神经网络模型的宽带非高斯随机过程疲劳损伤评估方法.采用多种功率谱与不同带宽参数、S-N曲线斜率参数以及非高斯过程偏度与峰度的组合对所提出的神经网络模型进行训练和测试.分析输入层神经元、隐藏层神经元个数以及隐藏层层数对模型预报精度的影响,确定最优的神经网络结构.以时域雨流计数法计算的疲劳损伤结果作为基准,采用真实双模态功率谱进行数值试验,并与多种频域疲劳损伤分析方法进行比较,证明本文所建立的神经网络模型具有更好的准确性和鲁棒性.

    神经网络宽带非高斯过程疲劳损伤雨流计数法

    某船用高强钢低周疲劳裂纹扩展及裂尖塑性区演化的试验与仿真方法研究

    刘洪瑞乐京霞徐志亭蒋怡然...
    98-109页
    查看更多>>摘要:船体结构的断裂破坏往往是低周疲劳与累积塑性两种破坏模式共同作用的结果.为研究某船用高强钢考虑累积塑性作用的低周疲劳裂纹扩展行为及塑性区尺寸,本文根据ASTM E647标准进行某船用高强钢CT试件在拉-拉循环载荷作用下低周疲劳裂纹扩展试验,并采用DIC方法测量不同裂纹长度下的裂尖塑性区尺寸.随后,通过引入Chaboche模型,建立扩展有限元仿真方法,得到裂尖塑性区尺寸,探究不同载荷因素对塑性区尺寸的影响,并基于试验数据进行方法有效性验证.最后,基于有限元计算结果和Irwin模型,提出一种考虑累积塑性应变的裂尖塑性区尺寸预估模型,并建立基于循环塑性区尺寸的裂纹扩展速率模型.

    塑性区尺寸Chaboche组合硬化模型低周疲劳裂纹扩展