中國造船最新期刊目錄

船用液氨泵葉輪內(nèi)部非定常流動DMD分析————作者：苗森春;謝疏桐;曹懷東;王曉暉;楊軍虎;

摘要：針對設(shè)計(jì)工況下船用液氨泵葉輪內(nèi)部的流動，通過求解基于RNG k-ε湍流模型封閉的RANS方程，進(jìn)行葉輪內(nèi)部非穩(wěn)態(tài)流場數(shù)值計(jì)算，通過相干結(jié)構(gòu)的動態(tài)模態(tài)分解（DMD），得到非定常速度場前4階模態(tài)和相應(yīng)的頻率，結(jié)合基于Q準(zhǔn)則的渦識別，分析泵內(nèi)部的旋渦結(jié)構(gòu)和類型。葉輪內(nèi)流場可分解為動靜干擾模態(tài)、基本模態(tài)和高階動態(tài)模態(tài)。頻率以葉輪轉(zhuǎn)頻的動靜干擾模態(tài)占據(jù)主導(dǎo)地位，流道內(nèi)主要是高能流體團(tuán)和點(diǎn)狀渦；頻率為0Hz的...

基于自研軟件的波浪水池造波與消波的數(shù)值方法研究————作者：李曉東;吳乘勝;王星;王建春;張亞英;

摘要：基于自研軟件MarineFlow開發(fā)造波消波功能,在入口邊界給定波浪速度，在消波區(qū)域添加人工阻尼,在數(shù)值波浪水池中耦合VOF(volume of fluid)方法精確模擬Stokes二階波浪。在速度入口分別輸入一階Stokes波和二階Stokes波,將計(jì)算域中觀測點(diǎn)擬合的浪高曲線與理論曲線進(jìn)行對比,吻合良好，并得到一階或二階Stokes波的輸入對數(shù)值計(jì)算結(jié)果影響較小的結(jié)論,而且浪高曲線與二階理論值...

基于L1正則化的船體梁彎矩與部分參數(shù)同時(shí)識別方法研究————作者：徐耕讀;何小二;甘進(jìn);吳衛(wèi)國;

摘要：引入L1正則化算法，提出了一種同時(shí)識別船體梁彎矩與部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法。以加筋箱型梁為對象，通過數(shù)值與試驗(yàn)方法，基于不同的同時(shí)識別方案評估了該方法的有效性。結(jié)果表明，同時(shí)識別方法中彎矩識別模塊的識別精度高于彎矩與參數(shù)分別求解的方法，而這兩種方法中參數(shù)識別模塊的精度相當(dāng)。在同時(shí)識別方法的彎矩識別模塊中引入L1正則化算法能有效提升彎矩識別的穩(wěn)定性。該方法可為船體結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)建議優(yōu)化路徑

螺旋槳作用下的水下航行體熱排放及水面溫度場數(shù)值模擬研究————作者：周根水;張軍;洪方文;高德寶;蘇博越;樊曉冰;

摘要：水下航行體排放的冷卻水沿艇體壁面進(jìn)入尾流區(qū)形成熱尾流。熱尾流區(qū)域內(nèi)的冷卻水除了與背景流體的熱傳遞外，還受到航行體運(yùn)動誘發(fā)的渦及推進(jìn)器尾流熱對流的作用。論文基于重疊動網(wǎng)格及大渦模擬技術(shù)，建立了螺旋槳作用下的水下航行體熱排放及水面溫度場預(yù)報(bào)方法，分析熱尾流浮升機(jī)制。研究表明：計(jì)算時(shí)間步長的設(shè)置會影響艇后尾流分布，進(jìn)而影響推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)情況下熱尾流的空間分布；螺旋槳旋轉(zhuǎn)后，其卷吸熱尾流能力更強(qiáng)，加快了熱尾流...

基于虛擬流體方法模擬氣泡上浮————作者：邵聿明;王建華;萬德成;

摘要：氣-液兩相流的壓力和密度等會在界面跳躍，往往產(chǎn)生虛假速度。論文基于自適應(yīng)直角網(wǎng)格，采用虛擬流體方法（GFM）和CLSVOF界面捕捉方法處理自由面處壓力的不連續(xù)。通過設(shè)置拉普拉斯方程求解、振蕩毛細(xì)波和二維靜水兩相流算例，驗(yàn)證了方法在壓力泊松方程修正、表面張力項(xiàng)修正和重力項(xiàng)修正方面的準(zhǔn)確性。最后設(shè)置兩種不同密度比下的氣泡上浮算例，通過與標(biāo)準(zhǔn)模型計(jì)算結(jié)果的對比，驗(yàn)證了該方法在處理大密度比兩相流界面問題上...

基于Lyapunov模型參考自適應(yīng)的船舶航向控制方法研究————作者：李詩杰;李聰;劉佳侖;胡欣玨;徐誠祺;徐曉;

摘要：針對欠驅(qū)動拖輪的航向控制設(shè)計(jì)了一種有效和穩(wěn)定的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。將飽和微分跟蹤器引入模型參考自適應(yīng)控制（MRAC），提出了基于Lyapunov-MRAC的航向控制方法，推導(dǎo)狀態(tài)空間方程，設(shè)計(jì)控制律和自適應(yīng)律，引入前饋控制器和狀態(tài)反饋控制器調(diào)整參數(shù)，并構(gòu)建了Direct-MRAC控制器進(jìn)行參考和對比。仿真結(jié)果表明，基于Lyapunov-MRAC的航向控制更精確，打舵頻次較低，系統(tǒng)的超調(diào)量較小，而且對船...

基于學(xué)習(xí)型模型預(yù)測控制的無人船路徑跟蹤控制————作者：陳昱衡;張海成;鄒偉生;康宇航;徐道臨;

摘要：為了解決水面無人船（unmanned surface vehicle, USV）路徑跟蹤控制模型與真實(shí)模型不匹配的問題，提出了一種基于學(xué)習(xí)型模型預(yù)測控制路徑的跟蹤控制策略。用改進(jìn)的非參數(shù)學(xué)習(xí)（nonparametric learning, NPL）方法估計(jì)USV控制模型中不確定程度較高的非線性動力學(xué)函數(shù)，開發(fā)了路徑跟蹤控制器，用于計(jì)算欠驅(qū)動USV的最優(yōu)控制量。基于NPL方法估計(jì)的非線性動力學(xué)重構(gòu)U...

基于改進(jìn)ILOS與雙閉環(huán)PID的欠驅(qū)動船舶循跡控制————作者：趙璐;姜琳;李永正;呂小霞;侯倩雯;

摘要：針對小體積欠驅(qū)動船舶易受洋流擾動產(chǎn)生航跡偏移的問題,提出了改進(jìn)的ILOS與航向、航速雙閉環(huán)PID的循跡控制算法。在船舶3自由度運(yùn)動模型的基礎(chǔ)上,建立了洋流干擾數(shù)學(xué)模型。將ILOS算法與模糊控制算法結(jié)合,提出了改進(jìn)的ILOS制導(dǎo)算法；設(shè)計(jì)了航向和航速雙閉環(huán)PID控制方法,以實(shí)現(xiàn)洋流干擾下欠驅(qū)動船舶的強(qiáng)魯棒循跡控制。通過仿真和實(shí)船試驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性

基于啟發(fā)式搜索的船舶會遇測試場景生成優(yōu)化方法————作者：李詩杰;李佳林;劉佳侖;徐曉;徐誠祺;王樂;

摘要：為生成更具挑戰(zhàn)性的智能船舶避碰功能測試場景,提出一種基于啟發(fā)式搜索的船舶會遇場景生成優(yōu)化方法。從真實(shí)AIS數(shù)據(jù)中挖掘場景特征,對數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間切片處理,基于DBSCAN聚類算法,以相對距離、相對方位、相對速度大小和相對速度方向作為場景參數(shù),構(gòu)建原始測試場景數(shù)據(jù)集。采用麻雀搜索算法和鯨魚優(yōu)化算法,分別以碰撞危險(xiǎn)度和場景重要度為適應(yīng)度函數(shù),同時(shí)根據(jù)擬合的參數(shù)概率密度函數(shù)進(jìn)行隨機(jī)采樣,生成高危險(xiǎn)度和高重要...

船舶智能系統(tǒng)虛實(shí)融合仿真測試技術(shù)研究————作者：張安通;郭煜;鮑嘉偉;劉旭;楊云帆;殷文慧;

摘要：針對船舶智能系統(tǒng)軟硬件聯(lián)調(diào)測試和升級嚴(yán)重依賴實(shí)船試驗(yàn)的情況，提出和構(gòu)建了虛實(shí)融合的陸上智能系統(tǒng)測試體系。介紹了已開發(fā)完成的船舶三維視景航行仿真軟件、視覺感知半物理仿真系統(tǒng)、船舶智能信息半實(shí)物仿真系統(tǒng)、船舶虛實(shí)數(shù)據(jù)庫等組件。開發(fā)了基于海洋環(huán)境語義分割的綜合視頻壓縮算法模塊，開展了船端視頻數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)管控、視頻數(shù)據(jù)壓縮算法的測試驗(yàn)證，顯示了該陸上船舶智能系統(tǒng)虛實(shí)融合測試體系的有效性

仿生輪緣推進(jìn)器水動力性能分析及優(yōu)化研究————作者：喬法;張琢;劉報(bào);歐陽武;張聰;董小偉;

摘要：座頭鯨帶有凹凸結(jié)節(jié)的鰭狀肢，能改善其回轉(zhuǎn)性能，降低游動阻力。論文受此啟發(fā)，將凹凸結(jié)節(jié)應(yīng)用于輪緣推進(jìn)器的設(shè)計(jì)優(yōu)化，通過改變槳葉特定位置剖面的弦長，將隨邊設(shè)計(jì)成具有不同凹凸結(jié)構(gòu)的仿生外形，并利用STAR-CCM+軟件考察仿生結(jié)構(gòu)對輪緣推進(jìn)器水動力性能的影響。結(jié)果表明：外凸型仿生結(jié)節(jié)的推進(jìn)效果優(yōu)于內(nèi)凹型仿生結(jié)節(jié)；隨邊上的仿生結(jié)節(jié)可提高輪緣推進(jìn)器的效率，比初始模型最高可提升3.16%；在槳葉根部進(jìn)行仿生優(yōu)...

近距離高速航行船舶間水動力干擾數(shù)值模擬————作者：符帥;朱倩云;沈林維;

摘要：針對開闊海域中兩艘近距離高速航行船舶間的水動力干擾問題,采用計(jì)算流體力學(xué)軟件STAR-CCM+求解RANS方程,使用空間離散的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格技術(shù),在驗(yàn)證數(shù)值方法有效性的基礎(chǔ)上,模擬了單船航行時(shí)的水動力;然后用準(zhǔn)定常方法計(jì)算了不同縱向間距、橫向間距、航行速度和航向角下兩船的水動力大小,并分析兩船水動力干擾變化的主要原因。研究結(jié)果表明：當(dāng)縱向間距為0.5倍特征船長時(shí),兩船阻力變化受橫向間距影響較為明顯;橫...

不同入口管徑下的靜態(tài)養(yǎng)殖液艙內(nèi)流場分布數(shù)值研究————作者：梁俊文;梁澤濱;查若思;

摘要：基于CFD方法對不同入口管徑工況下的靜態(tài)養(yǎng)殖液艙進(jìn)行數(shù)值研究。比較不同入口直徑管道的流場速度概率分布和速度分布均勻性，探究入口管徑對于靜態(tài)液艙內(nèi)部流場分布的影響規(guī)律，并使用Q準(zhǔn)則分析了渦量場。結(jié)果表明，進(jìn)水管道的直徑對靜態(tài)養(yǎng)殖液艙內(nèi)流場速度分布和水流均勻性有最顯著的影響，并呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，且3種不同的管徑工況都形成了旋轉(zhuǎn)流場。計(jì)算結(jié)果可為運(yùn)動條件下液艙內(nèi)流動均勻性分布的評估提供參考

一種基于NGO參數(shù)優(yōu)化的TCN-LSTM船舶運(yùn)動預(yù)報(bào)方法————作者：馬永艷;姜志強(qiáng);汪訓(xùn)銘;王國棟;馮大奎;

摘要：為了提高不規(guī)則波浪中船舶運(yùn)動的預(yù)報(bào)精度,基于變分模態(tài)分解（VMD）和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,將時(shí)序卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（TCN）和長短期記憶網(wǎng)絡(luò)（LSTM）相結(jié)合,提出了一種融合北方蒼鷹算法（NGO）的VMDTCN-LSTM模型。對KCS國際標(biāo)模在5級海況迎浪時(shí)的垂蕩和縱搖運(yùn)動,以2,5和10 s為提前量進(jìn)行預(yù)報(bào)，同時(shí)設(shè)置了消融試驗(yàn),將不同數(shù)值模型預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明,論文提出的方法在上述預(yù)報(bào)提前量下能準(zhǔn)確預(yù)...

帶自由面圓柱繞流局部渦旋結(jié)構(gòu)和空氣夾帶特性研究————作者：章文彬;趙偉文;萬德成;

摘要：基于計(jì)算流體力學(xué)方法,使用流體體積法捕捉自由面,應(yīng)用嵌入邊界法模擬曲面邊界,依托自適應(yīng)網(wǎng)格加密框架Basilisk實(shí)現(xiàn)了帶自由面的有限長圓柱繞流數(shù)值模擬與流場特性分析。將計(jì)算得到的圓柱周圍波面升高與試驗(yàn)結(jié)果和利用自研求解器naoe-FOAM-SJTU計(jì)算的數(shù)值結(jié)果進(jìn)行對比,分析了帶自由面有限長圓柱繞流自由面特征隨弗勞德數(shù)變化的關(guān)系,研究了波浪破碎與空氣夾帶特性,探討了含氣流場與圓柱繞流渦結(jié)構(gòu)生成的...

第十屆全國船舶與海洋工程CFD會議征文通知

摘要：<正>第十屆全國船舶與海洋工程CFD會議將于2025年10月17-19日在南京召開。會議由全國船舶與海洋工程CFD會議執(zhí)委會和中國造船工程學(xué)會船舶力學(xué)學(xué)術(shù)委員會CFD學(xué)組主辦，河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院和海岸災(zāi)害及防護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承辦，中國力學(xué)學(xué)會、《中國造船》編輯部、《水動力學(xué)研究與進(jìn)展》編輯部、深海技術(shù)科學(xué)太湖實(shí)驗(yàn)室、水動力學(xué)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室共同協(xié)辦。會議文章將收錄至第十屆全國船舶與海洋...

船舶橫向補(bǔ)給狀態(tài)下耦合運(yùn)動特性研究————作者：孟卓欣;陳圣濤;

摘要：以航行中船舶橫向補(bǔ)給為研究目標(biāo),首先將單船仿真結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,驗(yàn)證了計(jì)算方法的可靠性。然后基于三維勢流理論對各個(gè)浪向規(guī)則波中單船和雙船航行時(shí)的運(yùn)動響應(yīng)進(jìn)行對比,分析浪向角和水動力干擾對船舶航行的影響。將橫向補(bǔ)給高架索簡化為恒定張力索,對部分浪向規(guī)則波中有無張力索時(shí)的運(yùn)動特性進(jìn)行對比,研究張力索作用下的船舶穩(wěn)定性。最后分析了不同海況下張力索對船舶運(yùn)動的影響。研究結(jié)果表明,在高海況下船舶垂蕩和...

斜浪條件下浮式風(fēng)機(jī)氣動–水動特性數(shù)值分析————作者：曹可;趙偉文;萬德成;

摘要：相比于陸上風(fēng)機(jī),浮式風(fēng)機(jī)面臨更加復(fù)雜的環(huán)境。論文以某半潛型浮式風(fēng)機(jī)為研究對象,基于OpenFOAM軟件平臺,用致動線模型簡化風(fēng)機(jī),建立浮式風(fēng)機(jī)數(shù)值計(jì)算模型。設(shè)置不同波浪入射角,分析斜浪對于浮式風(fēng)機(jī)氣動力和平臺水動力性能的影響。計(jì)算結(jié)果表明,浮式風(fēng)機(jī)氣動攻角、尾渦場和平臺運(yùn)動響應(yīng)均隨波浪入射角的增大而增大,而平臺的系泊張力只有在斜浪工況下才產(chǎn)生較大波動;在波浪入射角為90°時(shí),平臺重心相對于原位置偏...

船舶管線超材料低頻寬帶減振支架設(shè)計(jì)————作者：王蕊果;楊德慶;

摘要：為了適應(yīng)高輻射、高溫和強(qiáng)腐蝕環(huán)境中船舶管線超低頻及寬頻減振需求，基于反力自伴隨減振機(jī)理開發(fā)了一種母材為高強(qiáng)度鋼的超材料減振支架。該支架可在保持承載及抗沖擊性能的同時(shí)，抑制船舶管路的超低頻和寬頻段振動。采用有限元法分析了超材料胞元的能帶結(jié)構(gòu)，以及安裝于板架上的超材料支架的承載、抗沖擊性能和低中頻段減振性能。采用3D打印方法制作了金屬超材料支架樣件，通過某浮筏上海水泵DN100管線的振動試驗(yàn)驗(yàn)證其低頻...

分層流中潛艇在不規(guī)則波中的水動力性能分析研究————作者：崔胡佳;孔圓;黃耀峰;王先洲;

摘要：受溫度、鹽度和壓力等因素的影響，潛艇航行真實(shí)環(huán)境的介質(zhì)密度并不恒定。為了研究真實(shí)海況下潛艇的水動力性能，借助CFD商業(yè)軟件STAR CCM+，結(jié)合湍流模型求解RANS方程，對分層流中潛艇在不規(guī)則波中的航行進(jìn)行仿真。首先構(gòu)造數(shù)值波浪水池，通過添加人工阻尼實(shí)現(xiàn)消波功能，基于JONSWAP譜模擬不規(guī)則波，計(jì)算有義波高與特征周期并生成頻譜，與理論值和靶譜進(jìn)行對比，誤差在可接受范圍內(nèi)，驗(yàn)證了不規(guī)則波模擬的可...

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