Modeling and analysis of vessel casualties resulting from tanker traffic through narrow waterways

In this paper, we present a physics-based stochastic model to investigate vessel casualties resulting from tanker traffic through a narrow waterway. A state-space model is developed to represent the waterway and the location of vessels at a given time. We first determine the distribution of surface current at a given location of the waterway depending on channel geometry, bottom topography, boundary conditions, and the distribution of wind. Then we determine the distribution of the angular drift for a given vessel travelling at a given location of a waterway. Finally, we incorporate the drift probabilities and random arrival of vessels into a Markov chain model. By analyzing the time-dependent and the steady-state probabilities of the Markov chain, we obtain risk measures such as the probability of casualty at a given location and also the expected number of casualties for a given number of vessels arriving per unit time. Analysis of the Markovian model also yields an analytical result that shows that the expected number of casualties is proportional to square of the tanker arrival rate. We present our methodology on an experimental model of a hypothetical narrow waterway. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. Naval Reseach Logistics 46: 871–892, 1999     

临近空间飞艇内部自然对流的流场特征仿真

针对临近空间飞艇,对其内部氦气的自然对流特征进行了数值模拟。采用计算流体力学方法,并利用自编的用户自定义函数将外部的温度边界条件导入壁面网格。在不同的稳态条件下,通过对内部氦气压力、温度、速度的分布等流场特征参数的研究,分析了临近空间飞艇内部气体自然对流的运动特性及其影响规律,并对自然对流非稳态变化过程进行了初步的探索。仿真结果表明,在临近空间环境下,飞艇内部氦气的自然对流,对于内部氦气自身的热交换具有一定程度的促进作用,而对蒙皮受力和结构安全性影响很小。     

战车火控外弹道实时解算的研究

论证了战车火控系统弹道实时解算技术的现状和发展 ,提出了现代火控弹道问题实时解算的新的数学模型。这一先进的弹道解算设计方法 ,适应于计算机运算速度已大幅提高的技术水平 ,具有高度通用化的特点 ,并且使弹道问题的解算可以完全脱离射表进行     

椭圆型方程曲线网格的快速生成方法

本文在用椭圆型方程的网格生成方法生成曲线网格时,通过比较四种常用的计算格式,得到了收敛速度较快的生成方法。在计算流体力学领域,对于边界形状随时间变化的流动问题的数值计算,及自适应网格的生成等同题,生成网格的收敛速度直接影响流场的计算速度。在上述情况下使用本文的结果,能有效的减少机时,提高计算效率。     

基于滑移网格的潜艇旋臂试验数值模拟?

潜艇水动力系数对潜艇操纵性研究具有重要意义。为了获取较高精度的潜艇旋转导数,以分区结构化网格为基础,采用基于固定坐标系的滑移网格方法,对SUBOFF潜艇进行旋臂试验数值仿真。并对比两种不同的湍流模型下仿真结果,误差均在8％以内,满足工程要求,验证了方法的可行性。     

模拟油罐油气混合物爆炸实验与数值仿真研究

对模拟油罐内油气混合物爆炸冲击波特性进行了研究.在直径为1 m的模拟油罐中进行了油气混合物爆炸模拟实验,建立了模拟油罐油气混合物爆炸的数值仿真模型,并借助大型商业软件Fluent6.2完成了数值仿真研究.数值仿真结果与实验值较为吻合.模拟实验和数值仿真研究的结果表明:油气体积分数、罐内初始温度等决定模拟油罐油气混合物爆炸压力的大小.油罐内爆炸压力波的振荡特性对金属油罐结构来说是有害的.     

焊接过程对焊接残余应力及残余变形的影响

采用热弹塑性有限元法 ,对直通焊和多人同时分段焊两种焊接过程的平板对接焊时焊接应力变形和圆柱壳板环缝的焊接变形进行比较 ,认为多人同时分段焊较直通焊无论在降低焊接残余应力还是焊接残余变形都具有非常显著的效果     

炸药冲击波激励气体辐射的数值模拟

建立了炸药冲击波激励气体辐射的物理模型和数学模型。用MMIC - 2D软件对爆炸过程进行了模拟计算。分析了冲击波作用下气体的流动特性 ,并给出了爆炸全场的密度分布及随时间的变化规律     

非接触空爆对舰艇结构的破坏作用分析

基于非接触空爆理论,对作用于船体结构的载荷进行了分析,并将船体结构简化为板架模型进行了破坏作用的数值计算,计算结果与实际情况相符.     

求刚性中子动力学方程数值解的新方法

中子动力学方程是刚性方程,数值计算很费机时,为减少计算机时提出了许多算法,常用的有隐式盖分法、多步法和自动变步长法等,著名的方法有吉尔方法和埃米特方法.但这些方法的计算程序复杂且总计算时间减少不明显.消去刚性法是一个全新的算法,稳定步长可达到20 s,计算时间大大下降.