摘要：基于势流理论和线性薄翼理论对二维多翼中拱线的设计问题开展理论研究。参考NACAa系列翼型设计思路,从均化翼型载荷的角度出发,建立了考虑多翼干扰效应的多翼翼型中拱线设计方法,将其应用到地效翼和栅格翼中,得到不同线性载荷参数和设计间距下的多翼中拱线解析式。该解析式物理意义明确,影响因素清晰,数学求解方便,对工程估算有重要参考价值。

摘要：当物体在流体中高速运动产生空泡时,空泡通常以回射流的形式闭合在物体表面上,并在闭合位置对物体表面产生流体超压.在物体表面上的空泡闭合位置一般不是固定的,其位置根据物体运动速度的变化、空泡压力的变化及重力场中的位置等因素而在物体表面发生快速移动,在非对称情况下,这种移动超压会极大影响运动物体的稳定性.基于势流理论研究了重力场中非定常垂直空泡闭合区域中最大压力的存在位置,推导了最大压力的理论公式,揭示了最大压力与空泡发展速度之间的关系,证明了最大压力点的两个特殊流体性质.最后设计了测量空泡闭合区域最大压力的验证性试验,并将理论计算结果与试验测量结果进行了对比,验证了理论研究结果.

摘要：内流场对于导管螺旋桨的设计和性能分析是至关重要的,利用随车式PIV在中国船舶科学研究中心拖曳水池进行了导管螺旋桨的内流场测量。使用标靶技术建立了物像对应关系,从而修正导管曲率和厚度产生的图象畸变。使用同步控制器实现螺旋桨相位、CCD摄像和激光器的精确同步控制。试验分别在三个不同进速系数J=1.2,1.0和0.8下进行。试验结果很好地反映了螺旋桨梢涡、毂部涡、以及螺旋桨上下表面脱落的旋向相反的尾涡,以及近导管内壁、桨毂壁面涡层等流动特征。试验表明,涡强都随着进速系数的减小而增加。与螺旋桨前流动相比,导管内螺旋桨后轴向速度沿径向分布的不均匀性明显增强。试验结果表明,对于导管厚度与曲率都空间变化的导管螺旋桨,应用PIV技术进行内流场测量在技术上是可行的。

摘要：路径规划与跟踪控制是水面无人艇自主航行的关键技术。首先,采用概率地图法(PRM)对水面无人艇的路径规划进行了研究,详细介绍了概率地图法的原理以及算法实现流程,针对传统方法在工程实际中存在的问题,结合无人艇操纵性能约束提出了简单有效的改进方法,进行了算例验证;其次,以PRM规划路径为目标对象,开展了欠驱动无人艇路径跟踪控制技术研究,对操舵响应非线性模型进行线性化处理,考虑舵角饱和约束限制,设计了模型预测控制器,舵角的执行指令可以通过二次规划算法求解;最后,进行了限制区域水面无人艇路径规划和跟踪控制的联合仿真验证。研究结果表明:概率地图法可以成功地应用于限制区域无人艇路径规划,方法可实现性好、效率高;规划所得的路径由一系列直线段组成,有利于路径跟踪控制;通过模型预测控制可以快速平稳地实现欠驱动无人艇对目标路径的跟踪控制。

摘要：本文在减压水池中水橇的常压与减压拖曳试验结果基础上,研究了相关运动参数(速度、水橇浸深和水橇姿态角)以及支柱形式对地效翼船支柱式水橇空泡性能的影响,得出了有关规律性结论,为大型地效翼船水橇实用化设计与使用提供了有益的参考。

摘要：冰阻力是极地运输船舶动力需求分析和船型优化设计阶段的重要参考指标。本文基于有限元理论,采用粘聚单元法构建海冰数值模型,开展冰样单轴压缩和三点弯曲试验过程模拟,验证了该模型满足海冰数值计算的要求。在此基础上,以某极地运输船舶为研究对象,采用有限元/光滑粒子流体动力学耦合算法,通过罚函数接触算法传递有限元网格与水粒子之间接触状态和作用力,考虑船舶破冰过程中船/冰/水耦合作用,模拟破冰过程裂纹产生和扩展、冰块翻转与滑移等现象,并进行了冰阻力预报。

摘要：本文研究了单体小水线面水翼复合型高速船 ( HYSWAS)翼航状态的运动稳定性。运用航空领域中的飞行器运动稳定性理论 ,推导了 HYSWAS翼航状态线化无因次小扰动运动方程及其特征方程 ,提出了基于特征根的运动稳定性评判方法及其品质指标 ,讨论了船舶惯性元素、运动导数以及吃水的变化对 HYSWAS翼航状态运动稳定性的影响 ,得出了几点实用的结论 ,为该船型的研究和设计提供了一定的依据。

摘要：对单体小水线面水翼复合型高速船(HYSWAS)的阻力计算原理进行了分析,在线性兴波理论的基础上,讨论了HYSWAS翼航状态兴波阻力的理论计算问题,同时也给出了该船型粘性阻力、水翼阻力、喷溅阻力以及空气阻力的计算公式,形成了一套较完善的HYSWAS翼航状态阻力计算方法.该方法计算结果可靠,可作为初步设计阶段估算阻力和主机功率之用。

摘要：研究了单体小水线面水翼复合型高速船（HYSWAS）翼航状态的稳性原理。运用水翼艇的有关算法，推导了该船型翼航状态复原力矩的计算方法，讨论了不同水翼型式及升力与浮力的不同比例对其翼航状态稳性的影响，为该船型的研究和设计提供了依据。

摘要：操舵倒航机构内部喷射流动非常复杂,受力难以用简单的力学方法求解,有关操舵倒航机构及其零部件和相应液压系统设计尚无充分的理论依据。本研究对丹麦海事研究院船舶操纵力的模型实验结果进行了分析,推导出操舵倒航机构的受力大小,并对操舵倒航机构三维建模后进行CFD水动力计算,将计算数据与模型实验推导数据进行比较,结果表明:在多个运行工况下,二者误差基本在15%以内。研究结果为喷水推进操舵倒航机构相关零部件以及液压系统的设计提供了比较可靠的理论依据。