摘要：由于水深较浅,水下地形和环境复杂,浅水海域浮式风机系泊系统的设计具有较大难度。以X1 Wind公司设计的X30浮式风机结构为母型,针对悬链线式、半张紧式和张紧式系泊方式,设计了8套不同的系泊方案,开展浅海区域浮式风机多点式系泊系统特性研究。通过水池模型试验修正数值模型,通过计算获得各系泊方案的定位特性,为浅海区域浮式风机系泊系统设计提供参考。

摘要：本文提出一种简化的用于求解软芯复合材料夹层板的一阶zigzag理论模型,该模型能精确求解外载荷作用下软芯复合材料夹层板的静态和动态响应。软芯复合材料夹层板的上下面板采用一阶剪切变形理论,芯材运用线性函数模拟横向和面内位移。模型充分考虑芯材厚度方向的应力和应变,能很好满足横向剪切应力和位移界面边界条件。基于此模型,运用Newmark法求解控制方程分析冲击载荷作用下简支软芯复合夹层板的动态响应,将提出的一阶zigzag理论模型与公开发表的文献结果进行了准确性对比验证。在验证的基础上进行了一系列的参数研究,并详细研究了各种参数对夹层板动态响应的影响。计算结果能为船用软芯复合材料夹层板提供理论设计指导。

摘要：开孔梁具豪华邮轮上层建筑中的主要承重结构之一。强梁上的开孔通常并不只是单一的功能,更多时候后需要在梁上开设减轻孔、设备贯穿孔等。设备贯穿孔通常为腰圆孔矩形圆角孔而减轻孔长设置为圆形,这样就涉及多型密集开孔,多型密集开孔相比于单一开孔、单一孔密集开孔其内力分布更为复杂。本文通过Ansys的非线性屈曲分析,研究多孔型组合密集开孔对邮轮极限承载能力的影响,并考虑在最切合实际工况的双轴载荷下研究梁极限承载能力的变化,结合有限元分析结果整合现有的各国开孔梁相关规范,探究失效模式和开孔参数之间的关系,为国内大型邮轮设计惯例的典型节点形成提供参考。

摘要：随着航行在海上船舶数量的增加,船舶碰撞事故发生的概率也逐渐增加。球鼻船艏是船舶常见的设计形式,目前,对于船舶正撞场景的研究明显多于船舶斜撞场景,然而统计数据表明,船舶斜撞事故发生的概率要高于船舶正撞事故。因此,针对球鼻船艏斜撞船舶舷侧结构开展了研究。研究中建立了符合球鼻船艏斜撞场景特征的舷侧外板拉伸变形模型、桁材变形模型以及横向肋板变形模型,运用塑性力学理论推导得到了这三种构件在斜撞过程中的变形阻力解析计算公式。此外,利用有限元软件LS_DYNA进行数值模拟,验证了解析计算结果的准确性。该研究成果对于船舶舷侧结构耐撞性的评估具有较好的工程应用价值。

摘要：为了求解大规模多学科优化设计问题,目前已有多种分布式多学科优化方法被提出,但这些优化方法数值收敛困难,或局限于拟可分多学科设计优化问题,不适用于具有全局约束和全局目标的一般性多学科优化问题。为此本文提出一种分布式分解优化方法,其主要思想是通过两层分解策略,将一般性多学科优化问题分解为一个系统级问题和多个并行子优化问题,并证明该方法的最优解收敛于一般性多学科优化问题的Karush-Kuhn-Tucker点。最后,通过两个典型多学科优化算例对所提方法进行测试验证。结果表明该方法是一种具有良好收敛性能、竞争力强的分布式多学科优化方法。

摘要：借助数值仿真的手段,采用通用有限元软件ABAQUS建立水下爆炸声固耦合方法,模拟水下非接触爆炸作用下舰船冲击响应特性,并通过实船实验数据进行对比,该方法可较好地模拟水下爆炸舰船的冲击环境。在此基础上,计算水下爆炸作用下全船纵向冲击谱值分布规律,总结并拟合出具备一定通用性的数学模型,可用于冲击环境的初步预报。同时得到了全船冲击环境沿垂向位置的分布情况,以及冲击环境随不同攻角条件下的变化规律,为舰船结构的抗冲击设计提供参考。

摘要：漂浮式潮流能装置载体的波浪运动响应使水平轴水轮机的水动力特性发生变化,采用滑移网格技术对无界均匀来流中水轮机发生横摇和纵摇耦合运动时的三维水动力特性进行研究.结果表明:水轮机轴向载荷和能量利用率瞬时值产生波动,且横摇和纵摇耦合运动时轴向载荷及能量利用率的计算结果与只发生纵摇运动的计算结果基本相同;横摇和纵摇耦合运动时横摇力矩计算值的波动幅值比只发生横摇运动时的大;横摇和纵摇耦合运动时纵摇力矩的计算值与只发生纵摇运动时的计算值存在差异,横摇频率越大,差异越明显.研究结果可为漂浮式载体的运动响应研究、水轮机的结构设计及电能控制等提供相关数据.

摘要：浪流共存环境中的潮流能水轮机性能研究旨在为准确地估计潮流能发电装置的生存性及获能效率等重要指标提供依据。论文基于模型试验的方法,采用发电功率为1k W的水平轴水轮机模型,在不同叶尖浸没水深条件下,研究规则波以及极限波作用下的水轮机特性,揭示其功率与载荷的变化规律。研究结果可为潮流电站设计提供依据以及为数值方法的有效性验证提供数据。

摘要：近场水下爆炸气泡所受较大浮力,将与船体、自由液面等发生耦合,由于边界的复杂性、气泡溃灭受控制参数的敏感性,理论及数值方法较难进行求解;现有实验研究因其生成的气泡尺寸小,导致浮力较小,难以保证与真实的水下爆炸气泡的相似性。为深入探究近场气泡与自由液面相互作用规律,根据水下爆炸气泡相似理论,设计减压条件下气泡动力学实验装置,开展减压条件下气泡动力学实验,得到了计及浮力影响的近自由液面气泡运动形态变化和不同水冢现象。最后,通过大量实验数据总结归纳,得到近自由液面气泡运动周期、射流速度、水冢高度等随距离参数和浮力参数的变化规律,为相关理论与数值的研究提供参考。

摘要：为了利用近水面较高的潮流流速,潮流能叶轮一般安装在接近自由面的位置,导致叶轮的水动力特性受到自由面的影响。本文基于CFD方法,通过改变叶尖浸没水深,对水平轴叶轮在自由面条件下的水动力特性展开研究。研究结果表明:叶轮轴向载荷和能量利用率平均值随叶尖浸没水深的增加而增加,并逐渐接近于无自由面时的计算结果;叶轮轴向载荷和能量利用率瞬时值产生波动,波动幅值随叶尖浸没水深的增加而减小;当叶尖浸没水深为0.79D时,轴向载荷系数及能量利用率已基本不随叶片方位角的变化而改变,即自由面已几乎无影响。研究结果可为潮流电站设计及工程应用提供依据和参考。