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题名碎冰航道中极地运输船船-桨-舵耦合自航特性研究
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作者
张金龙
张佳宁
张雷
刁峰
亓可夫
王宏宇
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机构
大连海事大学船舶与海洋工程学院
中国船舶科学研究中心
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出处
《船舶》
2026年第1期55-65,共11页
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基金
工业和信息化部高技术船舶科研项目(CBG2N21-3)
辽宁省自然科学基金面上项目(2024-MS-016)
+2 种基金
中国博士后科学基金面上项目(2023M740466)
中央高校基本科研业务费(3132023123)
高海况船舶航行性能数值和试验技术研究(2023-2-Z001-02-01)。
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文摘
针对碎冰航道中极地运输船受碎冰-桨-舵多体耦合作用引起的水动力响应问题,该文采用CFD-DEM耦合方法与重叠网格技术,构建了数值冰水池及碎冰离散元模型,研究碎冰航道中船舶的自航特性。该文通过对比冰水阻力数值解与试验值,验证了离散元方法的可靠性;分析了不同吃水和有/无碎冰环境下螺旋桨转速对桨舵系统水动力性能的影响,发现结构吃水工况下达到自航点所需的螺旋桨转速高于设计吃水工况;最终获得了极地运输船在有/无碎冰环境下桨-舵系统时域和频域的受力特征,可为冰区船舶航行安全、冰载荷的预报和安全预警提供重要参考。
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关键词
CFD-DEM模型
冰阻力
桨-舵系统
自推进模型试验
流场
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Keywords
CFD-DEM model
ice resistance
propeller-rudder system
self-propulsion test
flow field
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分类号
U661.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名柔性管卷管式铺管上卷有限元模拟
被引量：5
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作者
阮伟东
亓可夫
陈苗依
刘凯
聂庆林
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机构
浙江工业大学土木工程学院
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出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2023年第4期127-139,共13页
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基金
浙江省自然科学基金资助项目(LY23E090004)
宁波市自然科学基金资助项目(2021J039)。
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文摘
采用卷管法进行海底管道铺设过程中,管道首先通过牵引作用上卷于卷筒进行储存。管道与卷筒发生非线性接触,可能会产生复杂的塑性变形和局部屈曲。通过全尺寸柔性管力学性能试验获得柔性管轴力—应变以及弯曲—曲率等非线性力学性能关系,将试验所得的非线性材料性能参数导入建立的两种柔性管上卷ABAQUS有限元模型(梁—实体单元模型与壳和桁架—实体单元模型),实现柔性管较大轴向抗拉刚度和较小抗弯刚度的同步模拟以及管道与卷筒的非线性接触响应特征。通过对比分析两种有限元模型数值模拟得到的管道弯矩、弯曲曲率、管道轴力、管道与卷筒的接触压强等数据,发现在管道上卷过程中管道沿副法线方向的SM3弯矩占据其弯曲变形主导地位;管道与卷筒之间的摩擦效应对于管道轴力的影响较为显著;管道与卷筒的最大接触压强主要发生在卷管过渡段区域。
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关键词
柔性管
卷管法
ABAQUS
弯曲曲率
接触压强
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Keywords
flexible riser
reel-lay method
ABAQUS
bending curvature
contact pressure
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分类号
P756.2
[天文地球—海洋科学]
TE973
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名柔性立管与防弯器耦合有限元建模研究
被引量：2
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作者
阮伟东
石江超
亓可夫
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机构
浙江工业大学土木工程学院
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出处
《应用科技》
CAS
2022年第6期51-56,共6页
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基金
宁波市自然科学基金项目(2021J039)
国家自然科学基金项目(51909236)。
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文摘
为研究防弯器与柔性立管的组合结构在拉力荷载下的曲率分布和变形特征问题,采用ABAQUS有限元软件建立了基于梁-实体单元结构耦合的实体-表面(SFM3D4单元)-梁有限元模型(实体-SFM-梁有限元模型)和实体-SFM-梁(Tie)有限元模型,并与理论模型进行对比验证。结果表明:实体-SFM-梁有限元模型不仅可以实现柔性立管较大轴向抗拉刚度和较小抗弯刚度的同步模拟,还能考虑防弯器与柔性立管变形后的相对滑动,进而准确地模拟拉力荷载作用下柔性立管与防弯器组合结构的曲率分布和变形特征;柔性立管抗拉刚度在一定范围内对柔性立管的曲率分布有较大的影响,而防弯器与柔性立管之间的摩擦系数对柔性立管的曲率分布基本没有影响。
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关键词
柔性立管
防弯器
有限元建模
抗拉刚度
抗弯刚度
耦合
曲率
间隙
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Keywords
flexible riser
bend stiffener
finite element modeling
tensile stiffness
bending stiffness
coupling
curvature
clearance
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分类号
TE53
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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