基于力法的静水力性能直接计算法研究与软件开发

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:andrew2011
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
静水力性能是设计船舶时所需要满足的最基本和最重要的要求。经典的船舶静水力性能分析方法的核心是计算船舶的相关几何属性,例如,水线面面积、面积形心,面积惯性矩、水线面以下的船舶排水体积、体积形心等。本学位论文从浮力产生的本质出发,提出了一种通过直接计算船舶湿表面上的静水压力合力的力法来完成船舶的静水力性能分析。具体包含以下三个方面的研究内容。(1)静水力性能分析力法的基础理论与数值方法研究。首先提出了一种基于力法的直接计算法,接着从三个方面(理论基础、数值方法和唯一数据源技术)详细阐述了该算法,最后通过算例验证了该算法的准确性,并证明了该算法具有网格不敏感性和网格自检性。(2)基于力法的静水力性能分析软件开发。首先介绍了各计算模块所应用的计算原理,接着通过算例验证了增加重量法和损失浮力法均适用于破舱稳性的计算,最后从软件数据结构、软件架构和界面设计等三个方面对软件计算模块进行了详细的阐述。(3)静水力性能分析力法与软件的验证研究。将三个典型海洋结构模型分别应用于浮态计算模块、完整稳性计算模块和破舱稳性计算模块,通过与商用软件Maxsurf计算结果的对比,证明了该算法以及软件计算模块的准确性和实用性。综上所述,本文提出了一种静水力分析的力法,建立了力法在进行静水力分析时的基本理论,提出了相应的数值方法,编写了相应的分析软件,验证了力法和软件的高效性和准确性,为船舶的静水力性能分析提供了一条新的思路。
其他文献
流固耦合现象广泛存在于我们生产、生活中,通过有限元法-浸没边界法-格子玻尔兹曼法研究了倒置柔性板置于粘性流中的流固耦合问题,主要研究了质量比、展弦比、弯曲刚度系数、板间距、雷诺数对柔性板系统运动产生的影响,同时也着重分析了柔性板的能量、涡结构和压力分布的变化。通过数值研究,发现了柔性板的五种基本运动模态,即摆动模态、等幅振荡模态、偏斜模态、无规则振荡模态、平直模态,整个系统的模态即为上述五种基本模
学位
对临床视角下的癌症经济毒性现状、经济毒性的危害、经济毒性的测量及分级标准、经济毒性的应对策略进行综述,以期为我国医护人员更好地认识癌症经济毒性、开展癌症病人经济毒性相关研究提供参考。
期刊
超疏水表面由于它自身优异的超疏水性能,在国防、工业生产和日常生活等诸多领域有着巨大的应用前景,近些年引起了越来越多的关注。随着国内外研究的深入人们已知超疏水表面可以极大地减少表面阻力,但是对于表面微结构在流体作用下的具体的研究还十分缺乏,同时考虑到微结构下流动的差异性问题,基于此,本文将结合表面弹性微结构开展针对超疏水表面流动状态的研究。论文首先根据Cassie模型以及仿生学原理构建了两种超疏水表
学位
水面舰船在现代军事对抗中受到半穿甲反舰导弹的严重威胁。针对反舰导弹战斗部舱内爆炸的破坏,提升舰船舱室结构的抗内爆性能至关重要,本文的研究从舱内爆炸结构响应特性、舱室角隅抗内爆结构设计和新型角隅结构防护舱壁结构响应三个方面展开。主要研究工作如下:(1)建立了内爆效应下箱型舱室动响应数值模型,并利用文献资料进行了验证。在此基础上,明确了内爆效应下箱型舱室的角隅处冲击波汇聚、开口泄爆等载荷特征以及箱型舱
学位
鱼类在长期残酷的自然选择中形成了它们独一无二的身体形态和运动方式,相比于人类设计制造的传统推进系统,鱼类在水中有着更优异的推进性能,尤其在推进效率方面更是无可比拟。关于鱼类波动推进机理的研究和相关的仿生推进机械的研制一直是工程上的热点,但目前波动推进相关的理论尚不成熟,所设计制造出的仿生机器鱼等机械并不理想,因此完善波动推进相关理论,并将其应用在人类制造的水下推进系统中,以改善传统机械推进工具在机
学位
新型治疗技术及抗癌药物的应用,使得癌症患者的生存期得到有效延长,但也带来了高额的医疗成本,造成一定的经济毒性。本文通过综述经济毒性的概念、测评工具、影响因素及干预措施,旨在为深入开展相关研究、进一步提升患者的治疗依从性、生活质量等提供参考。
期刊
大型军舰球鼻艏艏端结构设计对其生命力极为重要,随着各种大型声呐基阵的发展,声波功率呈现指数性增长,声压引起导流罩结构自身产生较大振动,影响声呐正常工作,研究高能量声波对球鼻艏艏端结构响应的影响具有工程意义。船体球鼻艏主要结构形式为双层板结构,基于此,本文采用有限元法对水下矩形板结构进行声致振动分析,得到声波作用下水下矩形板的响应规律,并探究典型双层板结构参数对声波激励响应的影响。主要工作如下:1.
学位
本文综合利用聚脲的韧性、陶瓷抗高速侵彻能力和宏观负泊松比夹层结构的抗冲吸能性能,设计并研究聚脲/陶瓷/负泊松比夹层复合结构的抗侵彻性能,主要研究内容如下:开展了单个破片侵彻低硬度聚脲/钢板复合结构的数值仿真研究,揭示了前聚脲层的压缩、破碎耗能机理。通过开展破片群侵彻的数值仿真,甄别了聚脲/钢板在破片群侵彻下的失效模式,并发现随破片间距的增大,破片群的集中效应减弱,前聚脲层与后钢板层吸能增加。针对陶
学位
在医疗诊断与治疗中,获取皮下静脉血管的位置、走向、分布以及血流等特征信息对静脉穿刺和静脉曲张等血管疾病的诊断等具有重要意义。静脉显像仪可以辅助对静脉访问困难者的血管定位,提高医护人员的静脉穿刺的成功率。结构简单、低成本静脉显像仪具有更加广泛的应用场景,特别是家庭、诊所、野外等。目前在人们生活中广泛普及的智能手机,由于其日益强大的计算和处理能力,和可搭配丰富的外部设备,成为了一种理想的医疗设备的平台
学位
船-机-桨的合理匹配是船舶设计的基本要求。然而螺旋桨在设计和使用的过程中往往会因为各种原因出现主机功率低于螺旋桨推进所需功率的情况,导致船-机-桨不匹配,工程中通常使用螺旋桨削边法来解决这一问题。螺旋桨削边后,因桨叶的几何形状发生改变,其水动力特性和振动特性均会发生改变。目前国内外对螺旋桨削边问题的研究,主要集中在削边前后水动力特性的变化上,仅有较少学者对空气中(轻质流体)螺旋桨削边前后振动特性的
学位