- 时素果;王国玉;余志毅;张敏弟;
为了建立通气超空化流动计算的流动模型,应用二次开发技术将FBM湍流模型嵌入商业软件,分别采用FBM湍流模型以及商业软件中的标准k-ε湍流模型模拟了绕圆盘空化器的通气空化流场,并从空泡形态、流动结构和阻力特性等方面与试验结果进行了对比。结果表明,标准k-ε湍流模型过高预测了流场的湍流粘性,预测的空泡形态和实验观测结果有较大的差距;采用滤波器湍流模型计算,可以明显地减小通气空泡尾端流场的湍流黏性,精确地捕捉通气空化区域空泡脱落的非定常细节,更加准确地描述通气空化的过程,与试验结果更加接近。
2012年10期 v.16;No.108 1099-1106页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K] [下载次数：310 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：33 ] |[阅读次数：0 ] - 陈红兵;
探讨了可压缩泡状流动的计算机仿真方法,计算了水翼在气相体积分数为0.5的来流中的跨声速流动。数值试验表明,当泡状流中气相本身为小亚声速流动或气相马赫数小于0.1时,则速度入口边界可用于泡状流的无穷远或入口边界条件。计算表明,亚声速泡状来流的下游扰动会向上游传播,从而需要将入口边界远离水翼;而超声速泡状来流在水翼前端形成弓形脱体压缩激波,下游扰动向上游的传播不超过波阵面。激波上游的气体体积分数大于其下游的值。正激波的上下游流动计算结果基本满足泡状流动力激波的激波关系。
2012年10期 v.16;No.108 1107-1114页 [查看摘要][在线阅读][下载 581K] [下载次数：103 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 刘志林;于瑞亭;朱齐丹;
针对喷水推进船舶的边界层影响系数难以计算的问题,提出了一种基于积分运算的边界层影响系数计算方法。将边界层影响系数作为变量处理,通过求解推进泵吸收功率与发动机功率的平衡方程,得到了喷水推进系统的流量,基于流量的连续性定理,计算出喷水推进系统的有效进流厚度。以有效进流厚度为边界条件进行积分运算,最终推导了边界层影响系数的解析计算表达式。通过对某型喷水推进船舶的边界层影响系数进行校核,并通过仿真得到了边界层影响系数在一定推进功率下随速度的变化规律,验证了所提方法的正确性和有效性。
2012年10期 v.16;No.108 1115-1121页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K] [下载次数：206 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：0 ] - 马山;曹宇;马卫星;段文洋;王瑞锋;
船舶横摇阻尼准确估算是正确预报波浪中横摇运动的前提。为获得船舶横摇阻尼,通常采用静水中船模自由横摇衰减试验的方法。文章基于模型试验的横摇衰减测量数据,采用能量法进行了船舶横摇阻尼系数的研究,主要研究了横摇衰减曲线拟合函数形式,横摇衰减周期截取个数对获取的横摇阻尼系数的影响。最后将采用能量法获取的横摇阻尼系数用于规则波中船舶横摇运动预报,验证了采用该方法获取的阻尼系数的适用性。
2012年10期 v.16;No.108 1122-1130页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K] [下载次数：557 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：36 ] |[阅读次数：1 ] - 崔维成;刘峰;胡震;朱敏;郭威;刘诚刚;
蛟龙号载人潜水器研制是国家863计划重大专项之一,其目标是建造出一台可以执行规定使命任务的产品。海上试验是载人潜水器重大专项的关键阶段,2009年8～10月、2010年5～7月和2011年7～8月,分别完成了1000米、3000米和5000米级的海上试验任务。文章主要介绍了在2012年6月3日～7月16日之间完成的7000米级海上试验,内容包括海上试验的基本情况、海试取得的主要技术和应用成果、海试过程中发现的故障及处理情况以及对今后投入应用的启示,最后给出7000米级海上试验的主要结论。
2012年10期 v.16;No.108 1131-1143页 [查看摘要][在线阅读][下载 542K] [下载次数：1232 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：122 ] |[阅读次数：1 ]
- 朱仁庆;刘艳敏;
文章建立了弹性液舱晃荡的数值计算方法。结构域采用有限元法进行离散,流体域的控制方程则采用有限体积法进行数值离散,结构域和流体域之间通过ALE法实现耦合。文中以31.6万吨VLCC实船的液舱简化模型为研究对象,基于MSC.Dytran对液舱内的晃荡载荷以及与弹性液舱的耦合作用进行了计算。首先将舱壁刚化,晃荡载荷与其它CFD计算结果进行比对,验证了计算方法的可行性及正确性。然后在此方法的基础上,模拟了三维弹性液舱内液体的晃荡,以研究外界激励、装载率等参数变化对晃荡载荷与响应的影响,揭示了弹性液舱内液体的晃荡特性。
2012年10期 v.16;No.108 1144-1151页 [查看摘要][在线阅读][下载 268K] [下载次数：322 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：0 ] - 陈小平;李军伟;王辉;祁恩荣;
采用模型试验和数值仿真的方法对不同刚度的大型楔形体板架钢模入水砰击进行了比较研究。建立了包含空气、水和弹性板架完全耦合的三维有限元模型,同时计及重力的影响。文中还对不同高度和刚度的弹性板架入水砰击进行了广泛的数值仿真,并与模型试验进行了比较。结果表明:弹性效应对楔形体的砰击压力和结构应力响应有着不同程度的影响。
2012年10期 v.16;No.108 1152-1163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1162K] [下载次数：213 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：33 ] |[阅读次数：2 ] - 黄加强;万正权;卞如冈;李良碧;
文章采用高强度钢对接焊试板,分别开展超声冲击前后残余应力变化和低周疲劳寿命的对比试验研究。试验结果表明:经过超声冲击处理后,焊缝区的残余应力从焊后的拉伸残余应力转化为压缩残余应力,焊接试样的低周疲劳寿命有显著提高,平均提高30%以上,试验验证了超声冲击技术在改善残余应力和提高疲劳寿命上的实用性和有效性。
2012年10期 v.16;No.108 1164-1171页 [查看摘要][在线阅读][下载 332K] [下载次数：253 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 刘中华;尹晓春;
文章将单轴压缩模型应用于模拟多次撞击和分离过程中接触区的弹塑性接触行为,推导了弹性杆和弹塑性梁的动力学方程,并采用有限差分方法加以求解,研究了弹性自由杆撞击弹塑性简支梁的全过程。研究发现,整个撞击过程实际上是一个复杂的多次弹塑性撞击过程,存在两个以上的明显撞击区,每个撞击区包含了形式多样的复杂的次撞击过程。相对于第一个撞击区,剩余撞击区的撞击冲量不可忽略,所以多个撞击区将对撞击系统的物理行为产生重要影响。撞击产生的纵向应力波在弹性杆中的传播和反射,直接影响多次弹塑性撞击行为,使得撞击过程初期出现了撞击力突降为零的现象。杆撞击端曲率对第一次撞击力峰值的影响明显,但对整个撞击过程中动力学特征的影响有限。
2012年10期 v.16;No.108 1172-1180页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K] [下载次数：168 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 白雪飞;郭日修;
为考察"纵筋加强锥—柱结合壳"的力学行为,设计了"纵筋加强锥—柱结合壳"作为计算模型,运用有限元方法分析了该模型凸/凹结合部母线方向和圆周方向应力分布。纵筋在纵向和环向均破坏了结构的连续性,在环向还破坏了结构的轴对称性,在纵筋端部(纵向)和纵筋与纵筋之间(环向)的壳板上产生了应力突变和很多应力集中点;此外,在锥—柱结合部增加了许多纵向焊缝,锥—柱结合部应力环境十分恶劣。这种结构形式增大了艇体出现疲劳破坏的危险性。在采用高强度钢(屈强比接近1)的大潜深潜艇的锥—柱结合部不能采用"纵筋加强"结构形式。
2012年10期 v.16;No.108 1181-1186页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K] [下载次数：170 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 张树桢;陈前;
舰船浮筏隔振系统是舰艇、潜艇提高声隐身性能的重要技术途径之一,而功率流是评价隔振系统性能的有效实用方法,文章利用功率流作为浮筏隔振系统的性能评估方法,就筏架和基础结构的柔性变形对隔振效果的影响进行了理论与数值分析,发现在低频段刚性和柔性筏架的数值结果基本一致。还研究了负载质量、隔振器刚度和阻尼以及筏架和基础的结构损耗因子对隔振系统性能的影响。在文中的仿真研究中使用了Adams多体刚柔耦合建模仿真方法分析了浮筏的动力学特性,结果与理论解较为一致。
2012年10期 v.16;No.108 1187-1198页 [查看摘要][在线阅读][下载 449K] [下载次数：379 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：30 ] |[阅读次数：0 ] - 许同乐;张新义;贾庆轩;郎学政;
分析了不同故障情况下滚动轴承故障信号频率的变化情况以及Penalty阈值降噪模型、Brige-Massart阈值降噪模型和缺省阈值降噪模型的特点。利用小波分析和三种阈值降噪模型对实际采集的轴承故障信号进行降噪,结果表明,Penalty阈值和缺省阈值降噪模型比Brige-Massart阈值降噪效果更好。文中还对降噪后的信号进行了频谱分析,获取了滚动轴承的特征值,便于判断滚动轴承发生的故障类型。
2012年10期 v.16;No.108 1199-1203页 [查看摘要][在线阅读][下载 222K] [下载次数：330 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：0 ]
- 和卫平;陈美霞;魏建辉;张聪;
文章从结构振动模态与声辐射模态的概念出发,研究了两端简支单层圆柱壳振动模态与声辐射模态的耦合关系。在此基础上,利用模态扩展构造一个模态滤波矩阵,从有限个结构测点测量数据中得到结构的声辐射模态参与系数,进而计算结构的辐射声功率;并利用矩阵条件数对结构测点布置数目与位置进行了研究。数值算例表明:这种测点布置方法与结构辐射声功率的计算方法是可行的,这为该领域的理论分析和工程应用提供了一定的参考。
2012年10期 v.16;No.108 1204-1211页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K] [下载次数：308 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] - 孙玉东;郝夏影;郑明明;
流动机械和阀件等管路声源的水动力噪声特性通常采用管测法进行。在管壁上嵌入的水听器同时接收到来自声源的"真声"和局部湍流脉动压力产生的"伪声"信号,因此有必要将二者分离,比较其量值和频谱特性,消除伪声对真声测量的影响。针对"真声"和"伪声"互不相干的特点,应用互谱和相干分析方法,建立了声与脉动压力分离的数据处理算法。对不同转速水泵在管内产生水动力噪声的测试结果进行数据处理和分析,结果表明,分离获得的湍流脉动压力谱与已有的理论研究结果一致,且量值远低于真声信号,对声源测试影响可以忽略。
2012年10期 v.16;No.108 1212-1217页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K] [下载次数：357 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：0 ] - 程钊;范军;王斌;汤渭霖;
利用模态展开法,推导了水中有限长不加肋和加肋圆柱壳平均辐射率理论公式。分析了流体负载有限长无肋圆柱壳与其等效矩形板的联系,及轻、重流体负载圆柱壳模态波数图和辐射特性的差异,提出了水中有限长无肋圆柱壳平均辐射率的半经验公式。与理论结果对比表明,半经验公式能很好地反映平均辐射率的整体趋势或平均值,特别是在中高频。在此基础上,通过引入修正因子将该半经验公式拓展至加肋圆柱壳情况,修正因子与肋骨根数、肋骨总质量与壳体质量比有关。数值对比表明,该公式能较好地反映辐射率的趋势或平均值,对不同尺寸圆柱壳、不同数量肋骨都有较好的适应性。
2012年10期 v.16;No.108 1218-1228页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K] [下载次数：253 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据