舰船在斜浪中的稳性研究

应用累次近似法提出了一种斜浪中复原力臂的计算方法,对４型舰船作了大量的计算,其中包括波船相对位置、浪向角、波陡的变化对稳性的影响,最后得出复原力臂随之变化的规律．     

舰船稳性计算中附体影响的一种处理方法

提出在静水力曲线、邦戎曲线以及船形稳度力臂插值曲线计算中对附体处理的一种新方法,即建立在三次样条插值函数积分基础上的附体体积分布法.该方法将附体按体积与体积中心等效的条件分布到船体型值点上,其中船体体积与体积中心采用三次样条插值函数积分法进行计算,以此来修正其对船舶静力计算结果的影响.按该方法对某船带附体的静水力曲线、船形稳度力臂插值曲线进行了计算,并对计算结果进行了分析,表明该方法在工程应用中可获得满意效果.     

航速对水面舰船极限风压值的影响

本文利用苏联计算水面舰艇抗风性能之极限风速法[1]中有关计算极限风压P_i之方法,对我国3000k吨级以下各型水面战斗舰艇在有、无航速时之P_i进行了计算分析,并与我国水面舰艇稳性规范的计算结果进行了比较。结果表明按极限风速法求出之P_i值在高速时与规范法大致相当,在零速时按极限风速法求出之P_i较规范法大20％-40％。进而论证了我国规范法把倾侧力臂取为受风面积中心至水线的距离(Z_f-T)这处理方法尽管在物理意义上是不明确的,但在应用中是可行的。     

双材料V型切口应力强度因子的加料有限元分析

应用Williams本征函数展开和线性变换求解V型切口端部渐进位移场。将该位移场加入常规等参单元位移模式中,构造双材料V型切口加料单元和过渡单元的位移模式,推导加料有限元方程。建立带V型缺口双材料三点弯曲梁试件和直角界面端平面问题的加料有限元模型,求解有限元方程可直接得到应力强度因子。计算结果与用其他方法得到的数据吻合,验证了方法的正确性,可用于双材料V型切口结构断裂特性计算分析。     

涡流阀流量调节特性数值模拟

用数值模拟研究了涡流阀的流量调节特性。在来流总压恒定的条件下,用时间相关法求解了雷诺平均的Ｎａｖｉｅｒ—Ｓｔｏｋｅｓ方程。计算了无控制流和有控制流两种情况,得到了流动参数在流场中的分布和控制流量与喷管流量的关系。计算表明,涡流阀有良好的流量调节特性。     

深V型滑行艇横摇阻尼的实验确定

对深V型滑行艇模型进行了静水横摇衰减实验和零速正横浪规则波中横摇运动实验,讨论了在处理试验数据时所面临的一些问题;采用分段最小二乘拟合法对静水横摇衰减实验曲线进行光顺,用峰值处理法计算不同横摇角时的横摇阻尼,并进行多项式回归得到深V型滑行艇横摇阻尼公式.     

桩基础极限荷载有限元判定方法研究

以桩基础极限荷载分析为例,探讨各种极限荷载计算和判定方法,以提高计算精度。有限元极限分析方法分为强度折减法和荷载增量法。强度折减法极限荷载判定方法有:1F-Q_u曲线判定法,即曲线出现V型尖点,则V型尖点前一点对应的强度折减系数为桩基础的安全系数;2F-s曲线判定法,即F-s曲线出现拐点,其后曲线近似平行于s轴;3 F-Δs′ΔP′突变曲线判定法,当曲线发生突变,出现一条近似与F轴垂直的直线,曲线突变前的拐点对应的强度折减系数为安全系数;4数值计算收敛性判定法,即计算恰好不收敛时前一点对应的强度折减系数为安全系数;5塑性区贯通判定法,该方法只适用于判断计算的正确性。荷载增量法极限荷载判定方法有:1P-s曲线判定法,曲线有明显第2个拐点,其后近似平行于s轴,第2拐点对应荷载为极限荷载;2数值计算收敛性判定法;3塑性区贯通判定法。研究表明上述各种方法判定桩基础的极限荷载几乎相同,只要按规定来操作,各种判定方法都是可行的。强度折减法与荷载增量法所得极限荷载误差很小,表明2类判定方法都是可行的。     

面向GPU的非结构网格有限体积计算流体力学的图染色方法优化

采用图染色方法解决通量累加和局部最大压力计算引起的两种典型资源竞争问题,并通过共享内存的使用、体编号和面编号的重排、面数据的重排三种策略优化图染色方法。针对应用在空气动力学多种规模的三维网格,分别采用双精度和单精度操作数,在Nvidia Tesla V100和K80 GPU上,展开性能测试。结果表明:共享内存的优化效果不明显;体编号和面编号重排降低了图染色方法的计算性能;面数据重排可以有效地优化图染色方法;计算性能在V100上提高20%左右,在K80上提高15%左右。     

液体火箭发动机起动过程和关车过程的计算

本文通过特性线法解管道中非定常流动的方法,计算了挤压式液体火箭发动机的起动和关车过程。在国产441B-Ⅲ型电子计算机上,对三种不同的系统配置作了计算。对计算结果作了粗略分析。     

脊状表面降噪特性研究

采用大涡模拟湍流模型(LES)仿真计算V型脊状面的湍流边界层流噪声,研究了V型脊状结构高宽比对降噪特性的影响。计算结果表明,大高宽比脊状结构降噪效果更加突出,其高频区的声压密度及峰值处的频率较其他两种尺寸都有明显减少,其中声压级最大减小量5dB。通过比较其上部区域流场的涡量及湍流脉动强度,发现如果脊峰更加"尖削",则脊状表面抑制涡发展、"稳定"湍流脉动的能力增强,而这就是其获得更好降噪效果的主要原因之一。     

雷诺数对沟槽减阻特性影响的数值分析

采用雷诺平均N-S方程和RNGk-ε湍流模型计算V型沟槽面的湍流边界层流动和黏性阻力,通过改变来流速度大小和沟槽面布置位置,研究了雷诺数对沟槽减阻特性的影响规律。计算结果表明,来流速度对沟槽减阻率的影响很大,对于一种尺度的V型沟槽,存在着一个具有较好减阻效果的来流速度范围,最大减阻率可达8.6%;沟槽面在沿来流方向上的布置位置对其减阻效果的影响则非常小。     

一种薄透镜焦距测定中共轴调节方法讨论

结合二次成像法透镜焦距测定实验,研究总结出两种共轴调节方法,其特点是操作的指导思想明确,方法简单方便,可迅速准确的达到共轴调节目的。     

一种新的点蚀损伤下船体结构极限强度计算方法

针对当前点蚀损伤情况下船体结构极限强度的计算问题,首先依据实船点蚀勘验数据分析了点蚀的特征要素,提出了点蚀特征矩阵的概念,从刚度折减角度建立了一种新的极限强度计算方法;然后,与目前常用的两种点蚀损伤下极限强度计算方法进行了对比;最后,以实船的点蚀损伤加筋板为分析对象,通过有限元法对不同载荷工况下,三种点蚀损伤评估方法的适用性和可靠性进行了对比分析。结果表明:基于DOP和ΔV的点蚀损伤极限计算方法受承载形式的影响较大,而基于刚度缩减因子的极限强度计算方法适用性相对较好。     

具有随行波表面的管道流场仿真研究及分析

对内壁具有不同尺寸的V型和半圆型随行波的管道流场进行了多个速度下的数值仿真计算,获得了各模型的微观流场及减阻规律。在建模过程中为减小计算量,采用了二维管道剖面代替三维管道模型的方法,并基于完整性和计算稳定性考虑选用了湍流RNGK-ε模型进行计算。仿真结果表明:在流动中,管道内壁随行波产生的旋涡有利于壁面的减阻,并且旋涡大小与随行波的尺寸有关,减阻效果会随着随行波尺寸的变大而减弱。在仿真速度条件下,半圆型随行波的减阻效果要优于V型随行波。     

一种声纳浮标无线传感器网络中的目标定位方法

对声纳浮标无线传感器网络进行了介绍;针对声纳浮标无线传感器网络中对目标的定位问题,提出了质心法和Bounding Box法两种解决方法,并给出了计算模型及坐标变换公式;质心法和Bounding Box法,原理简单,计算量小,符合无线传感器网络硬件资源有限、电源能量有限的特点;对质心法和Bounding Box法进行了仿真模拟,结果表明了这两种方法的定位效果受网络中节点探测半径的影响,Bounding Box的定位效果优于质心法.     

反潜鱼雷两雷平行航向齐射最小齐射距离计算方法研究

提出了2种计算反潜鱼雷两雷平行航向齐射最小齐射距离的方法———几何法和概率法,并对2种方法进行了比较.结果表明,概率法比几何法更加实用.所提出的计算方法对今后有关部门设计或改进舰艇指控系统软件具有重要参考价值.     

雷电回击地面水平电场的解析求解

假定大地为良导电平面 ,基于DU模型计算了雷电回击地面电磁场 ,并探讨了地面水平电场的求解。对于雷电回击水平电场的两种近似求解方法———大地表面阻抗法和斜波法 ,进行了解析推导 ,并从数学上证明了两种方法在远区场的等价法。     

轴扭转自由振动计算中基于传递矩阵的直接法

在各种复杂的分支传动扭振系统中,由于计算工作量大而对计算机内存及速度提出了一定的要求。本文比较了三种常用的计算扭振固有频率的方法(霍尔茨法、传递矩阵法和直接法),认为采用基于传递矩阵的直接法计算更简单、明了。因其不需要求解结点方程,故不会产生前两种方法中出现的方程奇异性问题。文中结合一个前后分叉的七分支系统,介绍了直接法的实际运用。     

子母弹射击精度的仿真研究

提出了子母弹命中目标的定义,研究了子母弹射击误差的组成与概率分布,建立了计算子母弹命中概率的两种仿真计算模型--直接模拟子母弹射击误差法和射击误差模拟与数值积分相结合的方法.给出了对圆形目标和矩形目标的具体计算方法,以及正态分布随机向量和均匀分布随机向量的产生方法,根据算例的结果,讨论了子弹重迭度对子母弹首发命中概率的影响.比较了两种不同仿真方法的计算结果.     

某新型减阻试验台理论仿真

针对现今水洞、风洞减阻试验准备过程繁琐、周期长、费用昂贵等问题,根据同轴旋转粘度计原理.提出了针对脊状结构减阻、涂层减阻等减阻技术的新型试验台.通过选取V型和U型两种脊状结构,对试验台模型进行模拟仿真计算,将具有脊状结构的试验台壁面剪切力值和湍流强度与光滑试验台数据进行比较,得到了较好的减阻效果.从而说明运用本试验台进行减阻试验的方案是切实可行的.