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扁平非回转艇型参数优化建模方法及阻力特性研究 被引量:1
1
作者 彭亮斌 吴有生 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期344-358,共15页
建立复杂扁平非回转艇型的参数优化设计方法和掌握其水动力性能规律是该类艇型优化设计首要解决的技术难题。本文基于建立的扁平非回转艇型数学表达方法,提出扁平非回转艇型阻力性能评价表征方法,建立扁平非回转艇型参数优化数学模型,... 建立复杂扁平非回转艇型的参数优化设计方法和掌握其水动力性能规律是该类艇型优化设计首要解决的技术难题。本文基于建立的扁平非回转艇型数学表达方法,提出扁平非回转艇型阻力性能评价表征方法,建立扁平非回转艇型参数优化数学模型,形成艇型阻力性能优化方法,并开发相应的计算程序;针对不同扁平度艇型开展阻力性能计算,对比分析不同扁平度艇型流场压力分布与阻力;对扁平非回转艇型参数进行优化计算,得到艇型阻力特征规律与阻力优化结果,通过与试验结果对比验证扁平非回转艇型参数优化建模方法的有效性。建立的艇型参数优化建模方法与获得的阻力特性规律可用于指导非回转艇型优化设计。 展开更多
关键词 非回转艇型 艇型参数 优化模 阻力特性
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潜艇阻力与流场的数值模拟与验证及艇型的数值优化研究 被引量:81
2
作者 张楠 沈泓萃 姚惠之 《船舶力学》 EI 北大核心 2005年第1期1-13,共13页
采用求解RANS方程的数值计算方法,结合k-着、RNGk-着与k-棕三种湍流模型,预报了数值方法验证研究用美国DARPA潜艇模型SUBOFF与CSSRC潜艇模型SM-x的阻力与尾流场,并将计算结果与试验结果进行了对比和分析,验证了数值方法的可靠性。然后,... 采用求解RANS方程的数值计算方法,结合k-着、RNGk-着与k-棕三种湍流模型,预报了数值方法验证研究用美国DARPA潜艇模型SUBOFF与CSSRC潜艇模型SM-x的阻力与尾流场,并将计算结果与试验结果进行了对比和分析,验证了数值方法的可靠性。然后,利用数值计算手段,对6条潜艇模型的尾流场进行了比较分析,选出了一条桨盘面不均匀度系数最优的艇型,并对指挥台围壳与尾翼进行了加设弧形填角(填角与附体一体化)的设计,数值预报了填角对于尾流场的影响,从涡量角度探讨了填角处的流动机理,结果表明填角能够改善桨盘面的入流品质。对于“木”字型尾翼的尾流场也进行了数值模拟分析。数值优化手段的可行性得到了验证。 展开更多
关键词 船舶流体力学 阻力 流场 艇型 数值优化 数值模拟 桨盘面
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国外非传统艇型及结构潜艇技术发展与总体设计思想分析 被引量:5
3
作者 彭亮斌 吴有生 +3 位作者 司马灿 马向能 曹海斌 周念福 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期914-928,共15页
非传统潜艇具有利于搭载特殊作业任务模块等特点,现在已有越来越多的新型潜艇设计思路被提出。文中较为详细地介绍了国外非传统潜艇技术发展动态,阐述了非传统潜艇在大潜深、浅水水域航行和舷间空间利用方面的独特优势。文中探讨了非传... 非传统潜艇具有利于搭载特殊作业任务模块等特点,现在已有越来越多的新型潜艇设计思路被提出。文中较为详细地介绍了国外非传统潜艇技术发展动态,阐述了非传统潜艇在大潜深、浅水水域航行和舷间空间利用方面的独特优势。文中探讨了非传统潜艇的技术特点和发展方向,并分析了非传统潜艇需要解决的关键技术,给出了作者的一些初步结论和见解。 展开更多
关键词 非传统潜 艇型及结构 特种作业任务 有效负载
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数学艇型建模研究 被引量:3
4
作者 刘明静 李日杰 刘传云 《舰船科学技术》 北大核心 2013年第1期38-41,50,共5页
潜艇型线设计对于潜艇的总体性能非常重要。本文通过建立数学艇型,将潜艇总体设计中的设计参数与形状参数联系起来,不仅实现了型线设计的自动循环,还打通了型线设计与总体方案之间的瓶颈,实现多方案自动生成,为总体方案的优选奠定基础... 潜艇型线设计对于潜艇的总体性能非常重要。本文通过建立数学艇型,将潜艇总体设计中的设计参数与形状参数联系起来,不仅实现了型线设计的自动循环,还打通了型线设计与总体方案之间的瓶颈,实现多方案自动生成,为总体方案的优选奠定基础。为验证本文中数学艇型生成方法的有效性,采用SUBOFF参数为背景,对数学艇型自动生成系列模型进行演算。 展开更多
关键词 数学艇型 设计参数 形状参数 线
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回转体艇型阻力近似计算方法与试验研究 被引量:2
5
作者 杨卓懿 宋磊 《船舶工程》 北大核心 2015年第6期18-21,26,共5页
研究了试验设计和近似模型技术,确定了回转体艇型曲线的6个控制参数,根据系列回转体阻力数值计算结果,建立了水下航行器阻力近似计算的响应面模型及径向基神经网络模型。通过系列模型试验验证了多种近似模型的拟合精度,与工程估算方法以... 研究了试验设计和近似模型技术,确定了回转体艇型曲线的6个控制参数,根据系列回转体阻力数值计算结果,建立了水下航行器阻力近似计算的响应面模型及径向基神经网络模型。通过系列模型试验验证了多种近似模型的拟合精度,与工程估算方法以及CFD方法进行了比较。结果表明,4阶响应面模型及径向基神经网络模型精度远高于工程经验公式,能够正确反映艇型参数对阻力结果的影响,为后续艇型优化设计带来一定的参考价值。 展开更多
关键词 回转体艇型 阻力估算 近似模 试验
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非回转体艇型参数化构型及自动建模计算方法研究
6
作者 彭亮斌 吴有生 +1 位作者 俞孟萨 白振国 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期1572-1583,共12页
非回转体艇型平台越来越成为未来水下平台技术发展的一个重要方向,艇型参数化构型与自动建模计算是船型优化设计过程中的关键环节。针对非回转体艇型复杂三维曲面构型与自动建模计算问题,本文分析非回转体艇型参数化构型与自动水动力计... 非回转体艇型平台越来越成为未来水下平台技术发展的一个重要方向,艇型参数化构型与自动建模计算是船型优化设计过程中的关键环节。针对非回转体艇型复杂三维曲面构型与自动建模计算问题,本文分析非回转体艇型参数化构型与自动水动力计算流程与思路,基于不同剖面的船型特征参数,建立非回转体艇型数学方程参数化表达方法,完成计算水域建模、网格划分与计算参数等统一参数化设定,开发核心算法与高效自动建模计算程序,搭建艇型快速生成与自动建模计算的程序软件平台,并验证理论与算法程序的正确性。本文理论方法可用于非回转体艇型快速构型设计与性能优化。 展开更多
关键词 非回转体艇型 参数化构 特征参数 自动建模计算
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无人艇艇型优化方法 被引量:3
7
作者 马伟佳 孙华伟 +2 位作者 庞永杰 郭志群 杨衡 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期42-46,共5页
为了计算和优化无人艇在中低速段艇型阻力性能,考虑了自由表面非线性和黏性的影响,研究了滑行艇在排水航行状态的兴波阻力计算方法。结合线性兴波阻力理论,将给定约束条件下的艇型优化问题转换为求泛函极值的有约束数学优化问题,通过非... 为了计算和优化无人艇在中低速段艇型阻力性能,考虑了自由表面非线性和黏性的影响,研究了滑行艇在排水航行状态的兴波阻力计算方法。结合线性兴波阻力理论,将给定约束条件下的艇型优化问题转换为求泛函极值的有约束数学优化问题,通过非线性规划优化理论,对给定的艇体主参数约束下的目标函数做有条件最小化,求解最佳优型。理论计算结果和艇模试验结果表明:利用计算方法能够有效、快速地计算艇型兴波阻力,优化后的艇型在给定的速度区间(傅汝德数为0.1~0.7)的兴波阻力系数明显降低,在优化速度点(傅汝德数为0.5)降低约20%。 展开更多
关键词 船舶工程 无人 阻力 艇型 优化方法
原文传递
参数化艇型最优化设计研究 被引量:5
8
作者 杨卓懿 庞永杰 秦再白 《舰船科学技术》 2009年第8期40-43,共4页
传统的艇型设计方法是通过反复的选型—计算—修改实现的,不但效率低下,而且因为选型范围有限,常导致得不到最优解。iSIGHT优化设计平台可以自动选择设计点并执行仿真过程,能实现设计过程的自动化和数据的可视化,是很有前景的设计工具... 传统的艇型设计方法是通过反复的选型—计算—修改实现的,不但效率低下,而且因为选型范围有限,常导致得不到最优解。iSIGHT优化设计平台可以自动选择设计点并执行仿真过程,能实现设计过程的自动化和数据的可视化,是很有前景的设计工具。本文研究了iSIGHT的过程集成技术和智能寻优等关键技术,实现了参数化驱动Gambit建模,iSIGHT集成Gambit和Fluent的智能化艇型设计流程。首先阐述了格兰韦尔艇型的数学线型方程的建立过程和参数的限定范围。然后针对某潜水器,以最小阻力为目标,艇内布置要求为约束条件,将可调参数作为设计变量,采用基于全局探索的遗传算法进行优化。结果表明,本文方法提高了设计效率,实现了优化目的,并对类似数学船型的优化提供了一种新思路。 展开更多
关键词 回转体 参数化艇型 优化设计 过程集成
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载人潜水器艇型及框架结构研究 被引量:1
9
作者 陈科 冯亮 +2 位作者 张杨 王贺 刘峰 《船舶标准化工程师》 2018年第1期16-21,25,共7页
针对一型潜深1 500 m的载人潜水器,在选取了参考艇型的基础上,完成了主体艇型及框架结构的设计,在水平循环水槽、综合试验水池分别进行了模型的直航和潜浮阻力试验,得到了相应的试验结果。确定了框架结构强度分析的关键要素,完成了框架... 针对一型潜深1 500 m的载人潜水器,在选取了参考艇型的基础上,完成了主体艇型及框架结构的设计,在水平循环水槽、综合试验水池分别进行了模型的直航和潜浮阻力试验,得到了相应的试验结果。确定了框架结构强度分析的关键要素,完成了框架结构的强度校核,对于框架结构的应力分布情况进行分析。结果表明:目标载人潜水器的前进阻力大于后退阻力,上浮阻力大于下潜阻力,框架结构还有一定优化余地。 展开更多
关键词 载人潜水器 艇型 框架结构 试验 强度分析
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基于PDE解析解的潜艇艇型设计
10
作者 肖杰雄 段宗武 陈虹 《舰船科学技术》 2011年第8期68-72,共5页
随着CAD技术应用的日益普及,人们对几何造型方法提出了越来越高的要求,对于复杂曲面的构造和高质量曲面的设计,传统的B样条方法已经不能满足人们的需求,用偏微分方程构造曲面,是一种新颖的曲面造型方法。本文主要讨论了偏微分方程的解... 随着CAD技术应用的日益普及,人们对几何造型方法提出了越来越高的要求,对于复杂曲面的构造和高质量曲面的设计,传统的B样条方法已经不能满足人们的需求,用偏微分方程构造曲面,是一种新颖的曲面造型方法。本文主要讨论了偏微分方程的解析解在潜艇艇型设计中的应用。仿真实验表明,PDE方法能很好的构造出潜艇的艇型。 展开更多
关键词 偏微分方程 解析解 艇型
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绿色能源双体无人艇艇型综合优化分析
11
作者 施妍 杨松林 +2 位作者 黄晓钰 柯维顺 张金程 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第5期102-106,共5页
为了实现绿色能源双体无人艇的艇型最优设计,本文对艇型设计的多目标策略和智能优化算法进行研究。首先综合考虑太阳能和风帆以及快速性、操纵性、耐波性和抗倾覆性四大性能对艇型设计的影响,建立综合优化数学模型;然后基于遗传算法改... 为了实现绿色能源双体无人艇的艇型最优设计,本文对艇型设计的多目标策略和智能优化算法进行研究。首先综合考虑太阳能和风帆以及快速性、操纵性、耐波性和抗倾覆性四大性能对艇型设计的影响,建立综合优化数学模型;然后基于遗传算法改编的综合优化设计软件确定总目标函数最优情况下的遗传次数、种群规模、变异概率和交叉概率;最后采用外部分层策略对遗传算法结合粒子群和混沌算法,进行了混合算法的比较分析。结果表明,相比于单一遗传算法,混合算法的优化效果更好,且在不同载波概率情况下,遗传算法+粒子群算法的优化效果均为最佳,外部分层策略可以有效提高寻优效果。 展开更多
关键词 双体无人 绿色能源 艇型设计 分层策略 载波概率
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滑行艇艇型参数对船舶性能影响的探讨 被引量:1
12
作者 熊国强 《湖南交通科技》 2001年第2期80-82,共3页
通过探讨滑行艇各艇型参数对船舶性能的影响 ,阐明了滑行艇的滑行原理 ,分析了艇型参数对船舶性能产生影响的机理 。
关键词 滑行 滑行原理 艇型参数 快速性 航行性能
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"近海高速攻击艇"艇型探讨
13
作者 吴启锐 华煜群 《国外舰船工程》 1998年第3期15-18,共4页
关键词 近海高速攻击 艇型 设计 V
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倒V型槽道滑行艇船型的水动力性能研究 被引量:7
14
作者 邹劲 韩晓坤 +1 位作者 张元刚 姬鹏辉 《船舶》 2017年第6期13-20,共8页
考虑到高速航行时常规双体滑行艇阻力较大且艇体兴波严重,以及三体滑行艇独特船型所带来的优异快速性和兴波小等优良水动力性能,文章借鉴三体滑行艇的工作原理并应用于双体滑行艇,创新性提出倒V型槽道滑行艇的概念,并进行艇型结构设计和... 考虑到高速航行时常规双体滑行艇阻力较大且艇体兴波严重,以及三体滑行艇独特船型所带来的优异快速性和兴波小等优良水动力性能,文章借鉴三体滑行艇的工作原理并应用于双体滑行艇,创新性提出倒V型槽道滑行艇的概念,并进行艇型结构设计和CFD水动力分析。模拟计算结果表明该艇型具有高航速时阻力增加缓慢和纵倾角变化平缓等优点。 展开更多
关键词 倒V槽道滑行 艇型结构 数值模拟 水动力性能
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棱柱型滑行艇在规则波中迎浪运动响应的频域解 被引量:8
15
作者 朱鑫 段文洋 +1 位作者 马山 黄硕 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1326-1333,共8页
滑行艇在高速滑行时因其艇重基本由水动升力支撑,用较常规的排水型船运动预报方法计算并不准确.针对这一问题提出了一种计及水动升力影响的预报方法,用于计算棱柱型滑行艇在静水中的滑行姿态和波浪中的运动响应.在半经验公式的基础上,... 滑行艇在高速滑行时因其艇重基本由水动升力支撑,用较常规的排水型船运动预报方法计算并不准确.针对这一问题提出了一种计及水动升力影响的预报方法,用于计算棱柱型滑行艇在静水中的滑行姿态和波浪中的运动响应.在半经验公式的基础上,讨论了水动升力对各水动力系数的影响,并建立了棱柱型滑行艇在规则波中迎浪运动响应的频域解模型.将计算值和试验值进行了比较,结果吻合较好. 展开更多
关键词 棱柱滑行 规则波 迎浪 水动升力 频域解
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深V型滑行艇静水阻力性能影响因素研究 被引量:13
16
作者 岳国强 姚朝帮 董文才 《中国舰船研究》 2009年第3期24-27,37,共5页
基于深V型滑行艇的系列模型阻力试验数据,比较系统地分析了深V型滑行艇静水阻力的影响因素,研究了阻力、浸湿面积、浸湿长度以及航行纵倾角随折角线长宽比、重心纵向位置、负荷系数、艇底斜升角等因素的变化规律,指出在舯部斜升角保持24... 基于深V型滑行艇的系列模型阻力试验数据,比较系统地分析了深V型滑行艇静水阻力的影响因素,研究了阻力、浸湿面积、浸湿长度以及航行纵倾角随折角线长宽比、重心纵向位置、负荷系数、艇底斜升角等因素的变化规律,指出在舯部斜升角保持24.6°不变的前提下,艇底艉部横向斜升角为10°左右时滑行艇静水中的阻力性能较优,进一步增加增升角度对静水阻力性能不利。 展开更多
关键词 深V滑行 阻力 斜升角
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滑行艇喷溅阻力特性模型试验研究 被引量:3
17
作者 王志东 凌杰 +2 位作者 吴娜 凌宏杰 高雷 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第4期317-323,共7页
通过开展棱柱型滑行艇喷溅阻力的模型试验研究,提出了一种滑行艇喷溅阻力的计算分析方法.试验选取4组不同初始纵倾角τ=1.5°,2.2°,3.0°,5.0°,每个纵倾角对应2个吃水,分别为:τ=1.5°时吃水dA =37.3,27.... 通过开展棱柱型滑行艇喷溅阻力的模型试验研究,提出了一种滑行艇喷溅阻力的计算分析方法.试验选取4组不同初始纵倾角τ=1.5°,2.2°,3.0°,5.0°,每个纵倾角对应2个吃水,分别为:τ=1.5°时吃水dA =37.3,27.3 mm;τ=2.2°时dA =58.0,38.0 mm;τ=3.0°时dA =58.0,48.0 mm;τ=5.0°时dA =73.0,53.0 mm.每个吃水下的航速分别为1,2,3,4,5 m/s共计40种工况.通过在艇底布置压力传感器测量航行过程中受到的水动压力,同时采用高速摄像机拍摄的视频捕捉航行过程中的喷溅区域和滑行面,开展滑行面压力传感器数据的处理分析,确定了滑行艇滑行面的阻力特性,在此基础上采用间接法完成了滑行艇喷溅阻力的分析计算.结果表明:高速滑行状态下,滑行艇的喷溅阻力约占总阻力的22%-35%. 展开更多
关键词 棱柱滑行 压力传感器 喷溅阻力
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深V型滑行艇横摇阻尼的实验确定 被引量:15
18
作者 董文才 黄祥兵 刘志华 《海军工程大学学报》 CAS 2004年第4期26-29,共4页
对深V型滑行艇模型进行了静水横摇衰减实验和零速正横浪规则波中横摇运动实验,讨论了在处理试验数据时所面临的一些问题;采用分段最小二乘拟合法对静水横摇衰减实验曲线进行光顺,用峰值处理法计算不同横摇角时的横摇阻尼,并进行多项式... 对深V型滑行艇模型进行了静水横摇衰减实验和零速正横浪规则波中横摇运动实验,讨论了在处理试验数据时所面临的一些问题;采用分段最小二乘拟合法对静水横摇衰减实验曲线进行光顺,用峰值处理法计算不同横摇角时的横摇阻尼,并进行多项式回归得到深V型滑行艇横摇阻尼公式. 展开更多
关键词 深V滑行 横摇阻尼 横摇衰减实验 最小二乘拟合法
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RBF神经网络在深V型滑行艇阻力预报中的应用 被引量:8
19
作者 姚朝帮 董文才 +1 位作者 许勇 岳国强 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2010年第1期39-44,共6页
基于SV、JYK系列滑行艇的阻力、浸湿面积、航行纵倾角试验数据,采用RBF神经网络建立了深V型滑行艇阻力预报数值图谱;针对艇艉底部横向斜升角变化的有限试验数据,提出了一种基于小样本试验数据的阻力修正方法。试验表明,该方法对深V型滑... 基于SV、JYK系列滑行艇的阻力、浸湿面积、航行纵倾角试验数据,采用RBF神经网络建立了深V型滑行艇阻力预报数值图谱;针对艇艉底部横向斜升角变化的有限试验数据,提出了一种基于小样本试验数据的阻力修正方法。试验表明,该方法对深V型滑行艇(折角线长度与最大折角线宽度比在4-5.5,面积负荷系数在5.5-7,重心纵向相对位置在3%-9%,艉部艇底斜升角在5°-25°之间变化)阻力预报是可行的。在相同精度下,针对该文研究的问题,RBF神经网络所需时间少于BP神经网络。 展开更多
关键词 深V滑行 RBF神经网络 阻力数值图谱 斜升角 阻力修正方法
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深V型滑行艇纵向运动试验研究 被引量:28
20
作者 董文才 岳国强 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2004年第2期14-16,共3页
深V型滑行艇模型纵向运动试验研究表明 :规则波中 ,升沉响应的平均值与静水航行时的重心升高极为接近 ,纵摇响应的平均值与静水航行时的纵倾较为接近 ,证实了相同航速下滑行艇在波浪中航行的纵向运动是相对于静水浮态的升沉纵摇运动 ;... 深V型滑行艇模型纵向运动试验研究表明 :规则波中 ,升沉响应的平均值与静水航行时的重心升高极为接近 ,纵摇响应的平均值与静水航行时的纵倾较为接近 ,证实了相同航速下滑行艇在波浪中航行的纵向运动是相对于静水浮态的升沉纵摇运动 ;随着航速的增加 ,升沉响应峰值、纵摇响应峰值、垂向运动加速度峰值都向长波方向移动 ;速度较高、波幅较大时 ,升沉、纵摇。 展开更多
关键词 船舶动力学 V滑行 规则波 纵摇 升沉响应 纵向运动
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