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期刊信息/Journal information
中国造船
中国造船

吴有生

季刊

1000-4882

zgzc@csname.org.cn

021-63131146

200020

上海市高雄路185号

中国造船/Journal Shipbuilding of ChinaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国造船工程学会学报，创刊于1948年9月。本刊刊载有一定创见的、理论与实际结合的有关船舶及海洋工程方面的文章。内容主要为：紧跟国际船舶前沿研究课题；新理论、新技术、新设备在船舶和海洋工程方面的应用；船舶及海洋工程领域内的最新试验、研究成果。《中国造船》有助于您掌握国内外船舶科学技术的发展水平及动向，有助于您了解和实用国内外先进的船舶科学技术，是造船界广大科技人员的朋友。
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    全回转吊舱推进器动态转舵力矩数值预报研究

    舒永东凌宏杰林勇刚吉青山...
    123-132页
    查看更多>>摘要：吊舱推进器兼备推进和操纵功能,可在水平面上实现360°全回转.论文基于黏流理论,采用双重滑移网格技术,在指定的吊舱推进器回转与螺旋旋转运动模式下,构建动态转舵力矩数值预报方法.研究表明:与来流速度相比,转舵速度对转舵力矩的影响很小,当J=0.5时,转舵力矩在260°附近出现最大值,力矩系数为2.384×10-3;转舵力矩存在2个响应频率,分别为轴频4.17 Hz和叶频20.8 Hz.研究成果对吊舱推进器转舵系统的设计具有指导意义.

    吊舱推进器全回转水动力数值预报动态转动力矩

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    基于风浪环境联合概率的可移动式风电装备效能预报

    兰一雄徐胜文刘晓雷汪学锋...
    133-145页
    查看更多>>摘要：为了准确分析和评估可移动式风电装备的发电能力及其影响因素,针对5MW级可移动式漂浮风机,在SIMA软件中建立了风机-浮体-推进器全耦合时域仿真模型,对风机和浮体的仿真模型进行验证和标定,开展系列风浪流联合作用以及不同移动状态下的时域仿真.基于风浪环境联合概率密度对可移动式漂浮风机的全年发电能力进行统计分析,发现可移动式漂浮风机的全年净发电功率期望值能达到常规锚泊式风机的70％.分析不同海况下风机所受的风浪流环境力,发现在推进器抵抗的环境力中风轮推力占主导.比较定点和随风移动作业状态下可移动式漂浮风机的发电能力,发现在移动状态下全年发电期望值提高了 24％.

    可移动式风电装备漂浮风机动力定位时域仿真全年发电期望值

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    基于实航数据驱动的无人艇操纵运动辨识建模

    王子豪程健谢文博宋锐...
    146-155页
    查看更多>>摘要：为快速构建符合海洋航行器实际运动特性的操纵运动模型,开展基于"精海"无人艇实航湖试数据驱动的无人艇操纵运动辨识建模研究.无人艇操纵运动辨识建模的框架以非线性水动力模型和推进器经验模型作为先验知识约束,利用随机舵角序列激励下的航行数据作为训练集,采用支持向量机回归方法完成建模过程,着重探讨了在环境干扰下构建艇体动力学模型的可行性.结果表明,所提出的方法能够快速构建具有非线性特性的无人艇操纵运动模型;先验的模型结构有效降低了实航数据中浪和流的影响,构建的模型能够有效预测回转、Z形等操纵运动的状态变化,具有良好的泛化能力.

    无人艇操纵性数据驱动辨识建模实航数据

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    湍流破碎波中气泡运动与动力性能分析

    邵聿明王建华万德成
    156-165页
    查看更多>>摘要：应用自适应网格加密技术对三维波浪破碎进行研究.通过对波浪破碎动力学特征进行分析,将波浪破碎划分为波浪稳定发展、砰击自由面、空腔坍塌、飞溅射流形成和波浪破碎后耗散5个阶段.通过分析气泡尺寸和速度的统计数据发现,大部分气泡半径为2～3mm,气泡的数密度符合-10/3幂律分布.在波浪破碎过程中气泡的纵向速度占主导地位.随着半径的增加,气泡的平均速度增大,而气泡最大速度呈现递减趋势.进一步分析湍流旋涡与气泡运动之间的关系发现,表面张力的增大会诱导波浪提前破碎,并阻止大尺度气泡分解为小尺度气泡.

    波浪破碎空气夹带气泡运动气泡动力性能

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    基于双向流固耦合的航行体高速入水研究

    鱼怡澜施瑶潘光
    166-175页
    查看更多>>摘要：基于弹性体假设对直径为0.533 m、以100 m/s速度入水的航行体建立了高精度流固双向耦合数值模型,并试验验证了该数值模型的有效性.进行了不同角度的入水仿真,获得空泡及载荷的演变规律.主要结论如下:随着入水角减小,喷溅水幕的闭合时间推迟,空泡非对称性加剧;弹性体在入水时承受的冲击载荷峰值小于刚性体,且呈振荡衰减趋势;航行体应力峰值呈圆环形分布,应力在入水初期出现峰值并振荡衰减,而且在尾部出现应力集中;斜入水时,应力分布及头部纵向变形不对称.随着入水角的增大,应力和应变的峰值增大,应力波传播时间缩短.

    高速入水流固耦合空泡冲击载荷

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    基于机器学习的翼型水动力性能优化设计

    李仰建李子如刘谦贺伟...
    176-189页
    查看更多>>摘要：基于机器学习的翼型几何优化设计方法可有效避免复杂的计算流体力学数值求解过程,具有更高的计算效率.对翼型进行参数化表示,构建机器学习模型与优化算法进行学习和预测,能极大地减少翼型优化设计时间.论文开展了基于机器学习的翼型水动力性能预测和优化设计研究.运用CST方法对翼型进行参数化表示;采用XGBoost建立翼型水动力特性快速预报模型;结合机器学习方法和遗传算法,综合考虑升力系数、阻力系数和翼型表面压力系数建立优化模型,完成了某翼型的优化设计与水动力性能分析.结果表明:提出的翼型优化设计方法可获取优良翼型,对船用螺旋桨叶剖面设计优化具有重要意义.

    遗传算法NSGA-Ⅲ翼型设计CST参数化应用软件OpenFOAM

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    水动力对海冰-结构物相互作用影响的研究

    贾子琛孙哲赵禹张桂勇...
    190-201页
    查看更多>>摘要：海冰与极地船舶碰撞是影响船舶航行和作业安全的重要因素.由于碰撞发生在水面附近,水动力作用不可忽视,需考虑结构物-冰-水的耦合作用.论文进行了海冰与固定圆柱体之间水动力相互作用的试验,并改变海冰的速度、尺寸和形状这3个参数用CFD-FEM方法进行数值模拟,分析冰所受水动力与碰撞力峰值的差以及碰撞过程中冰附加质量的变化.研究结果表明:数值计算结果与试验数据吻合较好;在海冰-结构物碰撞过程中,水动力对冲击力辐值的影响随海冰速度的增大而增大,随海冰尺寸和截面多边形边数的增加而减小;在冲击力峰值附近区域,海冰附加质量呈先增大后减小的态势.

    CFD-FEM方法海冰水动力附加质量

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    OC4浮式风力机基础压载水晃荡特性数值研究

    张任捷毛其然刘远传
    202-212页
    查看更多>>摘要：受到波浪影响,浮式风力机会作6自由度运动,浮式基础内压载水会随之晃荡,进而影响风力机的正常运行.基于开源CFD软件OpenFOAM对OC4浮式风力机基础压载水晃荡进行数值模拟并研究其动力特性,基于指定频率和幅值的强迫激励分析激励频率和基础尺寸对压载水晃荡特性的影响,分析自由液面高程变化和晃荡载荷等参数随激励频率变化的规律.结果表明:晃荡力和波高都在风力机固有周期附近达到最大,并随着激励周期与固有周期偏离的增大而减小;不同立柱间的上柱晃荡力差异主要由压载水速度分量的不同引起,而下柱晃荡力差异主要由压载水流通形成的压载水体积变化引起.减小上柱直径,导致液面面积减小,立柱内压载水的速度分量减小,从而影响晃荡力.

    浮式风力机压载水晃荡荷载强迫振荡

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    基于CFD方法的无人潜水器运动特性分析

    郭佳奇李鹏秦洪德林忠宇...
    213-222页
    查看更多>>摘要：以经典的SUBOFF潜艇模型为研究对象,运用商业软件STAR-CCM+收集和分析该艇的速度信息,计算作用在艇体上的水动力.分别进行了斜航运动与纯横荡、纯摇艏运动仿真,求取相应的水动力系数.给出在4.5 kn与6.5 kn航速下的斜航模拟试验中模型所受的垂向力与摇艏力矩,对它们与速度的关系进行拟合,计算相应的水动力系数.对模型进行纯横荡与纯摇艏数值模拟,通过拟合曲线求得相应的水动力系数.该研究对进一步研究无人潜水器水动力性能和运动控制具有重要参考意义.

    水动力系数SUBOFF水动力性能CFD

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    波浪与反弧面直墙防波堤相互作用的砰击载荷数值预报研究

    薛瑛杰赵伟文万德成
    223-236页
    查看更多>>摘要：采用基于开源平台OpenFOAM开发的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU,对实尺度下波浪与反弧面直墙防波堤相互作用开展了数值研究.采用主动造波-消波方法生成不规则波,采用基于分段线性界面模型的几何流体体积法捕捉自由面.数值模拟时在距造波点不同位置处设置了波高测点,在防波堤表面布置了多个压力测点,并将各测点得到的波高及砰击压力时历数据与试验进行对比.研究表明,受入射波、反射波和空气涡流场的影响,靠近防波堤位置处的波面线将会形成两个明显的峰区.在砰击发生后,防波堤表面的砰击压力将随流体运动向顶部与底部转移,在圆弧段顶部产生高频压力振荡.同时发现防波堤顶端的反弧墙将上涌流体转化为水平射流,极大地改变了气相涡量场结构,能缓解溢流问题.

    反弧面直墙防波堤砰击载荷几何流体体积法破碎波

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