摘要：先进复合材料因其具有高的比强度和比刚度而在工程结构中被广泛应用。对于大型船舶的轻型上层建筑结构来说,不仅能降低整船重量还能提高船舶的稳性。论文采用有限元方法,结合参数化建模,用蒙皮厚度、芯材厚度等6个变量作为设计变量开展优化设计,并用一阶方法搜寻最优解。与钢制上层建筑相比,在不考虑连接件的情况下复合材料上层建筑能达到减重30%的目标。用扫描法考察设计变量的变化对结构总体性能的影响,给出各设计变量优化时的优先级,为大尺度复合材料上层建筑初步设计提供参考。

摘要：拖曳体作为一种水下设备,主要用于水下探测、海底地形勘探.其可以按照具体的需求进行设计,故拥有较强的实用性.组合拖曳体具有多个单体,结构复杂,相互干扰之下使得兴波阻力难以计算.因此以一种拥有水上部分的大型组合拖曳体的设计为背景,借助模型拖曳阻力试验,基于CFD理论,使用Star CCM商业软件,配合笛卡尔网格的离散形式,对水面拖曳体的阻力进行计算.通过与试验阻力值的对比,验证了数值算法的准确性.同时,基于计算结果及设计约束条件,对拖曳体结构外形进行优化,并使用数值方法进行了计算,计算结果表明优化后的拖曳体总阻力值有25%的下降.

摘要：采用流固耦合及有限元方法对布放和混输等复杂工况下3级深海采矿混输泵进行强度计算,分析了泵内流场分布、转子部件应力应变及临界转速,并进行了500 m级深海采矿混输系统海上试验.结果表明:设计流量下,混输泵的计算扬程为124.30 m,相对误差为0.27%;布放工况时,混输泵最大变形仅为0.36500 mm,最大应力为73.971 MPa;混输工况时,泵最大变形为0.31500 mm,最大应力为58.860 MPa;转子部件前3阶模态仅沿泵轴方向变形,并未发生扭曲,而后3阶模态呈“S”形扭曲变形;转子部件1阶固有频率对应临界转速为2476 r/min;海试布放过程中混输泵安全可靠,混输工况下泵稳定运行时长超过57 h,实现了2次24 h连续无故障运行,且矿石颗粒体积浓度达到11.7%.

摘要：为了研究欧洲北海海域的波高全区域概率分布情况,从而为海洋平台等海洋浮式结构物的选址和结构设计提供依据。首先基于Global Waves Statistics(GWS)提供的实测数据,确定典型计算工况的发生概率;同时考虑实测数据中极端波浪环境下的数据缺失导致大波高分布概率偏小的问题,利用三参数Weibull分布确定不同重现期下的极值风速,作为典型计算工况的补充。以不同风速、风向的定常风场为输入项,利用第三代海浪数值模型SWAN模型,对北海全区域波高进行数值模拟。将数值模拟的稳态形式依照各工况的发生概率进行归一化累加处理,认为其结果可以表征全区域的波高概率分布情况。以波高概率分布的计算结果为依据,分析北海海域波浪环境的统计学特征,发现有效波高为7m以上的大波高频发区在北海北部区域有大范围分布;有效波高4~5m为北海东北区域的多发海况,极端海况下的有效波高主要分布于7~14m区间,在地形突变区域的波高发生显著变化。

摘要：为提高豪华邮船的设计效率,搜集整理170艘豪华邮船的船型数据,基于MATLAB回归工具箱对其进行单变量回归和多元回归。以总吨位为自变量,以各主要设计参数为因变量,采用回归分析法建立豪华邮船主要设计参数的数学模型,给出6种邮船主尺度及主要参数的单变量非线性回归公式和2种多变量线性回归公式。通过算例进行计算分析,结果表明,单变量回归公式和多元回归公式的精度较高、适用性较强,可供邮船主要设计参数的初步设计参考。

摘要：为探究半潜式平台在波浪作用下的载荷敏感特性,根据频域计算得到的水动力衍射/辐射结果,将动水压力作为输入项,利用ANSYS软件进行两型半潜式平台对波浪载荷的敏感性分析。以此对比两型平台响应特性,确定危险工况,并为平台整体结构设计提供参考。其中A型平台为柱稳式半潜平台,B型平台以A型平台为母型进行了水动力性能优化,以适用于北海海域作业环境。研究发现:两型平台的应变均在弹性形变范围内;两型平台会在相似位置处出现较大的等效弹性应力和应变分布,但相比于母型平台A,B型平台在立柱与浮体连接处也存在明显的高应力区;各波浪入射角度下,两型平台的入射波浪最危险周期不同,且存在B型平台响应大于A型平台响应的工况,因此基于水动力性能改进的B型平台,结构上可能存在不足。

摘要：对流噪声进行预报,分析其是否会干扰物探船物探作业的开展。基于Lighthill的声类比理论,以悬挂式水鸟为研究对象,采用计算流体力学方法计算分析水鸟周围的流场分布情况,得到壁面上的脉动压力;将结构表面的脉动压力作为声学边界条件,采用边界元计算方法计算分析水鸟的流噪声分布情况。结合工程实际,通过对计算结果进行分析,认为在给定的工况下,流噪声基本上被环境噪声所湮没,可忽略其对物探船物探作业的影响。

摘要：为提高轴系校中计算精度,应用有限元法开展艉轴承刚度仿真计算研究,探讨轴承内衬材料(弹性模量、泊松比)、长径比、水槽数量、橡胶层厚度对轴承刚度的影响。结果表明:减小水槽数量和橡胶层厚度,提高弹性模量,增加长径比和泊松比均有助于增加艉轴承刚度;轴承刚度受诸多因素影响,多因素间的交互作用与影响机理十分复杂,还有待深入探讨。