摘要：开展某远洋客船光体船模水下噪声测试及带孔腔船模的水动力激励载荷测试,并进行孔腔处稳态和瞬态流场计算,孔腔处脉动压力频谱计算曲线与试验曲线吻合较好。孔腔脉动压力线谱频率测试值与经验公式频率计算值对比良好,说明该公式在一定情况下适用于船体条形格栅孔腔线谱频率的预估。采用统计能量法分析法计算光体船模中高频流激噪声,将流体激励以频率-波数功率谱的形式施加,可大大减少流场计算工作量,适合于工程快速预估。在工程一般范围内,阻尼损耗因子取值可导致噪声结果相差5.5 dB,说明阻尼损耗因子的取值会较大影响计算结果,有必要形成材料损耗因子随频率变化的数据库,为船舶噪声快速计算提供支撑。

摘要：为获得超临界二氧化碳动力系统最优设计参数,本文建立了热力分析模型和主要设备模型,开展热管式反应堆为热源、简单回热架构的超临界二氧化碳发电装置系统参数性能分析和多目标参数优化设计。形成1 MW(e)输出功率的发电装置系统参数最优解集,并开展系统敏感性分析。研究结果表明提升系统参数可达到提升系统循环效率的目的,但同时也增加了设备尺寸规模,对提升紧凑性不利,各主要热力参数对系统效率和体积的敏感性相差较大。最终优化解的选择可从本文最优解集中,按可布置空间大小选取,从而获得兼顾效率和紧凑性的最优设计参数。

摘要：圆柱作为简单钝体,其绕流容易发生流动分离,涡脱落比较明显且具有强周期性,是典型的噪声预报研究对象。圆柱绕流可作为立管和锚链等工程装备研究的基础,该文采用分离涡模拟(Detached eddy simulation,DES),使用naoe-FOAM-SJTU求解器,模拟了二维圆柱绕流湍流流动,基于流声比拟方程分别比较了物面积分与可穿透积分面积分、不封闭可穿透积分面与封闭可穿透积分面的结果,并研究了积分面长度和宽度的最佳配置。该文设置了三个噪声测点,对测点处的压力进行快速傅立叶变换,得到声压级频谱结果,以获得最佳水动力噪声可穿透积分面配置,为提高水动力噪声预报精度奠定了基础。

摘要：目前常用的预报非线性水动力噪声的方法是可穿透积分面FW-H方程,但是当涡量穿过积分面的瞬间会产生虚拟的声压信号,导致计算准确性下降。论文基于原始的FW-H方程预报线性噪声,使用直接体积分方法预报非线性噪声,消除虚假信号干扰,并结合双网格方法来降低计算量。使用开源CFD工具包OpenFOAM求解器进行流场大涡模拟及声学预报计算。以SUBOFF潜艇为研究对象,从近场和远场角度分析非线性声压频域分布特征,并对双网格方法的计算精度和效率进行了分析。研究结果表明,在声网格尺度合适的前提下,双网格方法能够显著提高非线性噪声的计算效率并保证计算精度。

摘要：本文根据实际工程要求设计一种满足特定指标的重力锚。依据重力锚二维设计图建立三维有限元模型,通过遴选重力锚工作过程中2种最具代表性的工况,使用有限元分析软件Abaqus对其进行结构强度分析。分析结果表明:针对吊装工况,重力锚吊耳与销钉接触部位应力最大;而在回收工况下,支撑筋板与应急解脱装置的接触部位应力最大。根据2种工况下的分析结果以及工程经验对重力锚各部件进行优化改进,最终得到既能满足特定工程需要又兼顾成本的重力锚设计方案。

摘要：针对可调式动态流量平衡阀缺乏系统的研究方法、精度难以满足要求等问题,对动态流量平衡阀进行系统的数学建模;运用Simulink进行仿真平台的搭建,对弹簧刚度系数、引压孔直径、各腔室体积、膜片外径等结构参数对其动态特性及调节精度的影响进行了深入研究。根据仿真结果,改进了现有动态流量平衡阀初步设计的结构参数;结合CFD仿真对流量控制精度进行模拟,得到了优化前后压差-流量曲线。试验证明,优化后的动态流量平衡阀的调节精度在±5%以内,且在30~300 kPa全压差范围内模拟结果和试验结果相对误差不超过6.5%,证明优化与动态特性模拟方法具有良好的精度,对此类产品设计具有重要意义。

摘要：近岛礁附近的地形一般呈现高低不平的状态,水深从几十米到几米不等。远场波浪向近岸传递过来时在礁盘上会经过复杂的演化,使得浮体附近的波浪呈现一定的非均匀性,不同于常规的长峰规则波,同时礁盘的起伏变化会对波浪中的浮体的运动产生影响,最终使得浮体在复杂地形下的水动力运动响应不同于一般均一水深下的浮体响应。该文通过建立浮体和礁盘地形的耦合水动力模型,计算了礁盘对浮体入射波力、绕射力、辐射水动力系数以及运动的影响,同时与水池模型试验对比了浮体运动,两者较为一致。研究表明复杂地形对浮体的水动力运动存在较大的影响,在某些周期附近会增大浮体的运动响应,因此需要理性考虑复杂地形对浮体的影响。

摘要：在结构振动控制中,为了最大限度发挥吸振器的耗能减振作用,需要寻找吸振器的最优参数,即最优频率比、最优阻尼比和最优质量比,使得结构在不同的频率激励下获得最好的减振效果。本文将基于进化算法的多目标优化技术与多属性决策方法联合运用,针对主系统存在阻尼的减振系统,研究了动力吸振器的优化和决策问题。对于多目标优化问题,采用改进的非支配解排序的多目标进化算法(NSGA Ⅱ),求出Pareto最优解,由这些Pareto最优解构成决策矩阵,使用客观赋权的信息熵方法对最优解的属性进行权值计算,然后用逼近理想解的排序方法(TOPSIS)进行多属性决策(MADM)研究,对Pareto最优解给出排序。文中给出了4个设计参数、3个目标函数的动力吸振器优化设计算例。

摘要：通过一艘大型油船和一艘大型散货船在水池中的波激振动模型试验,研究了规则波和不规则波中的船体波激振动现象,利用试验获得的短期海况下的高低频应力数据计算分析了波激振动对实船典型结构疲劳损伤的影响。在此基础上,通过对试验数据的规律性研究,提出了一种快速估算短期海况中船体波激振动特征及其对结构疲劳寿命影响的方法。利用该方法,结合几条典型航线的长期海况统计资料,研究了不同航线上船体波激振动对结构疲劳寿命的影响。研究结果认为:大型油船和散货船在压载状态下存在明显的波激振动现象,不同航线上的波激振动强度及其对结构疲劳寿命的影响差别较大;快速估算方法能够合理地评估船体在波激振动下的结构疲劳损伤,具有一定的工程实用价值。

摘要：分别采用三维时域格林函数方法(TDGF)和基于内外场匹配技术的Rankine源方法(IORM)给出了在波浪中航行船舶的三维时域水弹性分析方法,其中IORM方法通过在离船体一定距离处构建一个虚拟控制面将流场划分为内流域和外流域,在内流域采用Rankine源,外流域采用三维时域格林函数方法求解。采用该方法计算了一艘长295 m大型散货船在零航速和14.8 kns航速下的水弹性响应,比较了TDGF方法和IORM方法的数值计算结果,并讨论了航速效应,同时在拖曳水池中开展了分段模型试验。在试验中测量了船体模型的垂向两节点湿模态频率和衰减阻尼,以及规则波和不规则波中的运动和波浪载荷。文中将时域三维水弹性方法计算的数值计算结果与模型试验数据和线性频域水弹性软件(THAFTS)计算结果进行了交叉比对。表明时域方法的计算结果与试验数据吻合较好,三维时域水弹性方法和相应程序能够理性预报大型船舶在波浪中的水弹性响应。最后研究了瞬时湿表面上的非线性Froude-Krylov力和静水恢复力对船体水弹性响应和载荷的影响。