波浪作用下局部气垫双体船柔性气封流固耦合特性分析

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:LIU_XX
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
局部气垫双体船是一种以瘦长型双体船为基础,辅以局部气垫作为支撑的新型混合型船舶。它结合了普通双体船、气垫船以及滑行艇等的众多优点,因此,其在高速运载方面具有很高的应用价值。局部气垫双体船在波浪中的运动研究对于该船型的设计开发、水动力性能优化以及垫升系统的性能提升等均具有重要意义。局部气垫双体船柔性气封的作用机理体现了流体与柔性气封结构之间的相互作用,具有典型的流固耦合(Fluid-Structure Interaction,FSI)力学特性。本文针对局部气垫双体船在复杂流场下的多自由度运动,以及柔性气封流固耦合问题开展研究。本文的主要目的是,通过对气垫船气封结构受力的研究,建立了适合于局部气垫双体船的艏艉柔性气封模型,并以此为基础,对其在波浪中的船模试验进行分析;在刚性气封数值模拟的基础上,开展柔性气封尤其是艏部柔性裙指的流固耦合问题研究,解决了具有实际形态的柔性裙指无法在波浪中开展数值计算的难题,并对柔性气封在波浪中的运动特性进行一系列深入研究。本文具体在以下几个方面开展了研究工作。1、通过对气垫船柔性气封的数值方法和流固耦合方法研究,分析了柔性气封的基本理论以及不同气封形式的力学特性,根据所研究的局部气垫双体船的船型特点,建立了适合于该船型的艏艉气封模型,并基于此,开展了柔性气封受力及变形计算分析。2、基于所建立的艏艉柔性气封形式,开展了局部气垫双体船在波浪中运动的试验研究,重点关注受柔性气封影响较大的气垫非线性泄流和内自由波面情况;同时,得到了船体模型在波浪中的阻力、纵摇、垂荡以及加速度等运动参数,并与静水中的阻力特性和兴波特性进行了对比分析。通过试验研究得到了局部气垫双体船这一刚柔耦合体在波浪中的运动特性,为论文后续的研究工作提供实际的物理现象及必要的数据支撑。3、通过计算流体力学(CFD),对刚性气封形式的数值计算方法进行了研究,重点就运动网格和重叠网格的计算精度进行了分析;通过数值波浪的研究,建立了满足计算精度要求的数值波浪水池,并基于此,开展了刚性气封波浪运动的计算,为后文基于流固耦合的柔性气封数值模拟提供必要的理论和数值支撑。4、基于流固耦合方法建立了与局部气垫双体船试验模型一致的可变形艏部气封模型,以及简化的艉部气封模型;通过初步的数值模拟,对柔性气封材料的选型进行了分析,并通过阻力和各运动参数的研究,对数值计算的有效性进行了验证。通过提取局部气垫双体船的各个阻力分量,对刚、柔两种气封形式的波浪阻力特性进行了对比分析。5、通过建立大裙指形式的薄侧壁气垫船艏部流固耦合气封模型,验证了基于流固耦合方法的气垫船气封受力形变的可行性和精确性;基于所建立流固耦合气封模型,开展了局部气垫双体船在波浪中运动特性研究,分析了阻力特性以及增压室和气垫舱室压力特性。开展了柔性气封在波浪中的变形特性分析,研究了柔性艏艉气封在不同波浪参数下的变形情况,并根据气垫兴波,对局部气垫双体船的内外自由液面情况进行了研究和分析。
其他文献
学位
柴油机作为船舶主要的动力源及振动噪声源,其整机结构振动与轴系振动的优劣直接影响了整船的振动噪声水平。同时,在柴油机制造一旦定型的情况下,目前多是通过隔振、吸振等外围手段进行振动控制,效果受限。发达国家在柴油机设计阶段采用精确预测与优化设计方法来控制柴油机振动,精确预测是核心技术既不公开也不出售,本文试图探索柴油机振动的高精度预测方法,形成自主知识产权的预测技术。论文的主要研究工作有:以中高速四冲程
学位
小学语文阅读教学存在较为普遍的“双线割裂”问题,“双线割裂”不利于学生语文素养的提升,阻碍语文学科核心素养的落地。因此,解决“双线割裂”问题是小学语文阅读教学改革的当务之急。研究从“双线割裂”问题表征出发,对“三个‘偏离’与‘偏向’”进行深刻反思,揭示“分析讲解”式阅读教学模式根深蒂固的影响是“双线割裂”问题的根源所在。基于《义务教育语文课程标准》基本理念和统编语文教材使用背景,从“工具性与人文性
高端船舶研制项目是高度系统化、集成化的“巨系统工程”。项目的复杂性和大量的企业协调工作使得项目过程控制的难度成倍增加,极易出现供需脱节、界面冲突、资源浪费和交付拖期等现象,需要进行更加严格、合理的项目调度。现有的项目调度模型与方法多集中在资源约束生产调度方面,难以处理高端船舶研制项目多阶段层次化调度、跨组织协同运作、多主体分布式决策、任务动态调整这样的非典型调度问题。为了实现高端船舶研制项目高效、
2021年是第一个"一百年"奋斗目标的收官之年,也是乘势而上开启全面建设社会主义现代化国家新征程、向第二个"一百年"奋斗目标进度的起步之年。太原市财政局积极落实全面实施预算绩效管理的重大决策部署,以推动高质量发展为主线,加快构建具有太原项目支出特色的分行业分领域绩效指标和标准体系,充分发挥绩效指标和标准体系在预算绩效管理的重要作用,推动预算绩效管理标准化和规范化,进一步提升预算和绩效管理一体化的工
期刊
每个人的人格特质都是独一无二的,也许你觉得自己普普通通,没有什么特别的地方,这可能是因为你还没有发现自己的人格特质。下面来做个性格测试吧,测测你拥有什么样的人格特质?你会经常去书店看书吗?A.经常去书店看书B.经常在手机上看书C.偶尔空闲才会看书D.很少去书店看书测试结果:A 慷慨、有道德感是你的人格特质你对自己要求很高,希望事事都能做到最好。你能力很强,喜欢帮助别人,对人慷慨大方。你是个有正义感
期刊
学位
英语阅读品格是英语阅读素养的重要组成部分。在小学生英语阅读品格培养的起步阶段,教师要选择恰当的素材,从整体上进行规划,设计阅读活动。教师可以从课堂共读经典绘本、课内外结合攻克语音难关到放手课外自主阅读三个阶段,通过开展丰富多彩的阅读活动,拓展学生的阅读体验,培养学生良好的阅读习惯,逐步提升学生的英语阅读品格。