面向船海水动力应用的势粘流耦合方法研究综述

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作者 叶永林 杨军城 +1 位作者 谢春梅 孙鹏楠 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期606-625,共20页

将势流方法和CFD方法相结合的势粘流耦合方法,在船舶与海洋工程领域的波浪演化、波浪与结构物相互作用等问题中逐渐受到关注。势粘流耦合方法在保证计算精度的同时可以有效降低数值模拟的计算成本,使得实尺度的流固耦合精细模拟成为可... 将势流方法和CFD方法相结合的势粘流耦合方法,在船舶与海洋工程领域的波浪演化、波浪与结构物相互作用等问题中逐渐受到关注。势粘流耦合方法在保证计算精度的同时可以有效降低数值模拟的计算成本,使得实尺度的流固耦合精细模拟成为可能。本文对面向船舶与海洋工程水动力应用的势粘流耦合方法的发展和研究现状进行了总结,通过区域分解和方程分解两类耦合方法展开论述,分析其优势与面临的挑战。 展开更多

关键词 势粘流耦合 区域分解 方程分解

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南海岛礁泻湖区域波浪双峰谱的特征研究

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作者 陈文炜 刘小龙 +3 位作者 蔡志文 孙泽 张海华 叶永林 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期775-788,共14页

当波浪从深水区传播到岛礁的浅水区域时,由于珊瑚礁复杂的地形地貌,其波浪谱特征与深海中的波浪谱特征会有较大差异。根据南海西沙环礁泻湖内原位测点的波浪谱实测数据,双峰谱发生概率较大。本文首先分析了夏季台风浪和冬季东北季风浪... 当波浪从深水区传播到岛礁的浅水区域时,由于珊瑚礁复杂的地形地貌,其波浪谱特征与深海中的波浪谱特征会有较大差异。根据南海西沙环礁泻湖内原位测点的波浪谱实测数据,双峰谱发生概率较大。本文首先分析了夏季台风浪和冬季东北季风浪两种典型海况下平衡范围内双峰谱的斜率,发现其斜率值与深海区有较大差异,进而得到低频峰值频率和高频峰值频率的特征值分布范围。然后基于以上分析,采用基于Ochi-Hubble谱型重构泻湖内的双峰波浪谱,得到混合波浪中风浪分量和涌浪分量的参数表达式,较好地描述了岛礁海域双峰波浪谱的特征。本文的研究成果可为近岛礁工程和海洋工程的结构物设计制造提供参考。 展开更多

关键词 环礁泻湖 双峰谱 斜率 重构

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水弹性力学在SWATH船体结构振动响应分析中的应用研究 被引量：7

3

作者 叶永林 吴有生 +2 位作者 田超 尤国红 邹明松 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第5期513-520,共8页

文章以三维水弹性力学理论为基础,对小水线面双体船的船体振动响应特性进行了分析,预报了该船体在航行时受发电机激励下的振动响应,并与实船测量结果进行了对比,结论表明三维水弹性力学方法在船体受机械激励作用下对于船体振动响应的预... 文章以三维水弹性力学理论为基础,对小水线面双体船的船体振动响应特性进行了分析,预报了该船体在航行时受发电机激励下的振动响应,并与实船测量结果进行了对比,结论表明三维水弹性力学方法在船体受机械激励作用下对于船体振动响应的预报是有效的,可应用于工程设计。 展开更多

关键词 小水线面双体船 机械激励 振动响应 水弹性力学

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基于水弹性力学的SWATH船结构振动与噪声分析 被引量：7

4

作者 叶永林 吴有生 +1 位作者 邹明松 倪其军 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期430-438,共9页

文章以三维水弹性力学理论为基础,提出了综合考虑波浪与设备机械激励下的船体结构振动分析方法,并对小水线面双体船的船体振动响应特性进行了分析,预报了该船体的固有频率特性,及在试验工况与航行时受发电机激励下的局部结构振动响应,... 文章以三维水弹性力学理论为基础,提出了综合考虑波浪与设备机械激励下的船体结构振动分析方法,并对小水线面双体船的船体振动响应特性进行了分析,预报了该船体的固有频率特性,及在试验工况与航行时受发电机激励下的局部结构振动响应,并与实船测量结果进行了对比。结果表明,该方法对于船体总振动、及船体受机械激励作用下的强迫振动分析预报是有效的,可应用于工程设计。同时,利用水弹性方法对SWATH船在波浪中的辐射噪声与近场噪声进行了预报,数值预报结果与试验进行了对比,表明该方法在噪声分析中也是可行的。 展开更多

关键词 水弹性力学 小水线面双体船 机械激励 振动响应 辐射噪声

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基于三维水弹性力学的浮体结构机械阻抗分析 被引量：6

5

作者 叶永林 邹明松 +2 位作者 周金华 吴有生 尤国红 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期53-60,共8页

水中浮体结构的阻抗反应了其湿结构系统本身的固有特性。采用模态分析方法,能以较少的自由度,全面而精确地描述船体复杂结构的振动特性,从而大大简化分析与计算。文中基于三维水弹性力学分析方法,采用模态叠加原理,对机械阻抗进行了计算... 水中浮体结构的阻抗反应了其湿结构系统本身的固有特性。采用模态分析方法,能以较少的自由度,全面而精确地描述船体复杂结构的振动特性,从而大大简化分析与计算。文中基于三维水弹性力学分析方法,采用模态叠加原理,对机械阻抗进行了计算,分析了浮体湿结构在水中的动态特性,并讨论了自由液面和水介质压缩性的影响。 展开更多

关键词 湿结构 三维水弹性 机械阻抗 模态分析

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小水线面双体船总振动计算与试验研究 被引量：4

6

作者 叶永林 席亦农 +2 位作者 尤国红 吴有生 邹明松 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期56-65,共10页

小水线面双体船是一种耐波性较好的双体船,其水线面较小,但湿表面较大,使得附加质量对船体的振动特性影响较大。运用三维水弹性分析方法,以干模态为主坐标,分析小水线面双体船的振动特性。综合考虑波浪中附加质量的影响,得到小水线双体... 小水线面双体船是一种耐波性较好的双体船,其水线面较小,但湿表面较大,使得附加质量对船体的振动特性影响较大。运用三维水弹性分析方法,以干模态为主坐标,分析小水线面双体船的振动特性。综合考虑波浪中附加质量的影响,得到小水线双体船的各阶主要总振型。同时,对实船进行了总体振型测试,得到相应的振型。计算与试验的结果对比分析显示,它们在该船的各主要振型模态上较为吻合,振型频率也一致,说明测试方法合理,数值计算方法可行。 展开更多

关键词 水弹性方法 小水线面双体船 总振动 谐振频率

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小水线面双体船波浪载荷水弹性分析 被引量：7

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作者 叶永林 吴有生 尤国红 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第12期1340-1348,共9页

三维水弹性力学将结构分析的有限元方法与围绕柔性体的势流理论结合起来,为在波浪中航行或驻立的复杂结构的运动和内力分析提供了一个流固耦合的统一分析方法,也为小水线面双体船的分析提供了有效的分析工具。文中将水弹性力学方法和谱... 三维水弹性力学将结构分析的有限元方法与围绕柔性体的势流理论结合起来,为在波浪中航行或驻立的复杂结构的运动和内力分析提供了一个流固耦合的统一分析方法,也为小水线面双体船的分析提供了有效的分析工具。文中将水弹性力学方法和谱分析方法相结合,对1100吨SWATH船进行波浪载荷预报,并将计算结果与水池模型试验数据及国外相关资料进行了对比,说明了水弹性分析方法对于SWATH设计的合理性。 展开更多

关键词 水弹性力学 小水线面双体船 波浪载荷 传递函数

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无人舰艇的SVM数据建模与仿真自动化

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作者 王志新 张大锋 +1 位作者 叶永林 孟杰 《自动化技术与应用》 2024年第10期1-4,64,共5页

现有的无人舰艇仿真模型的损失值较高,导致精度较低,为此,设计无人舰艇的SVM数据建模与仿真自动化管理方法。通过SVM算法,对无人舰艇的机动路线进行仿真分析,获取无人舰船在海面上的航行路线、位置、方向和速度;根据获取的航行信息,通... 现有的无人舰艇仿真模型的损失值较高,导致精度较低,为此,设计无人舰艇的SVM数据建模与仿真自动化管理方法。通过SVM算法,对无人舰艇的机动路线进行仿真分析,获取无人舰船在海面上的航行路线、位置、方向和速度;根据获取的航行信息,通过雷达与声呐技术探测水中以及空中的中远距离;使用区块链技术,将所有获取到的数据进行加密处理,确保信息对抗,以辐射亮度和辐射出度为核心进行航行方位隐身后,通过雷达或声呐辅助瞄准与制导进行多环境的火力打击;根据打击结果,在指令解析与构造的模型下,建立无人舰艇数据通用功能的模型。实验结果表明,所设计的仿真模型在任意一种算法下的损失值均小于其他两种对比方法,该仿真方法精度更高,得到的模型更准确。 展开更多

关键词 无人舰艇 支持向量机 分类数据 仿真分析 区块链

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基于三维水弹性力学的船上设备激励力分析 被引量：2

9

作者 叶永林 倪其军 吴有生 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期84-90,共7页

在波浪中航行的船舶不仅受到波浪激励,还受到船上机械设备的激励力作用。在分析船舶结构时,要全面分析设备开启时的激励力特性。论文运用三维船舶水弹性力学分析方法,利用设备基座的机械阻抗和设备开启时的实测加速度,可以较为精确地分... 在波浪中航行的船舶不仅受到波浪激励,还受到船上机械设备的激励力作用。在分析船舶结构时,要全面分析设备开启时的激励力特性。论文运用三维船舶水弹性力学分析方法,利用设备基座的机械阻抗和设备开启时的实测加速度,可以较为精确地分析船上设备的等效激励力。 展开更多

关键词 湿结构 三维水弹性 机械阻抗 机械设备 激励力

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三维水弹性软件并行化的初步实现 被引量：2

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作者 叶永林 田超 张彦斌 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期182-190,共9页

为了满足超大型浮体尺寸巨大、结构复杂的分析需求,以及三维水弹性软件商用化的快速计算要求,文章通过对已有三维水弹性程序的分析,设计并实现了多参数并行化快速计算,为超大型浮体进一步水弹性分析奠定了良好基础。文中以常规船舶和超... 为了满足超大型浮体尺寸巨大、结构复杂的分析需求,以及三维水弹性软件商用化的快速计算要求,文章通过对已有三维水弹性程序的分析,设计并实现了多参数并行化快速计算,为超大型浮体进一步水弹性分析奠定了良好基础。文中以常规船舶和超大型浮式平台为例,测试了并行化软件的正确性与快速性。结果表明,并行化改造达到了快速计算的效果。 展开更多

关键词 三维水弹性 并行化 超大型浮体 主坐标响应

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地效翼船总体性能设计技术 被引量：12

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作者 叶永林 《船舶力学》 EI 2002年第5期95-103,共9页

地效翼船是介于船与飞机之间的一种新船型 ,是近年来国际船舶发展的热点。本文系统阐述了地效翼船总体性能设计中应考虑的基本问题 ,提出了一套基本设计要素和相应的确定原则。

关键词 地效翼船 地面效应 总体设计 稳定性 气动力学 水动力学

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特形车轮通用包装框架设计 被引量：1

12

作者 叶永林 郑寒月 +1 位作者 黄俊 孙文选 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期11-13,共3页

根据履带式工程车辆特形车轮的特殊结构,对特形车轮的外包装需求进行详细分析,设计了钢框架结构的特形车轮外包装。这种包装框架牢固可靠、科学实用、结构简单,同时达到了通用化、标准化的要求。最后对框架的强度进行了校核。

关键词 特形车轮 包装框架 模数 强度校核

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SWATH船结构振动计算与试验的对比分析 被引量：1

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作者 叶永林 倪其军 +1 位作者 吴有生 尤国红 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第S2期88-96,共9页

以三维水弹性力学理论为基础,形成了综合考虑波浪与设备机械激励下的船体结构振动分析方法,并对小水线面双体船的船体振动响应特性进行分析,预报该船体的固有频率特性及在试验工况与航行时受发电机激励下的局部结构振动响应,并与实船测... 以三维水弹性力学理论为基础,形成了综合考虑波浪与设备机械激励下的船体结构振动分析方法,并对小水线面双体船的船体振动响应特性进行分析,预报该船体的固有频率特性及在试验工况与航行时受发电机激励下的局部结构振动响应,并与实船测量结果进行了对比。结果表明,该方法对于船体总振动及船体受机械激励作用下的强迫振动分析预报是有效的,可应用于工程设计。 展开更多

关键词 水弹性力学 小水线面双体船 机械激励 振动响应

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波浪中船体结构机械阻抗的分析方法研究 被引量：2

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作者 叶永林 唐建飞 +1 位作者 陈斌 倪其军 《船海工程》 2013年第2期22-25,共4页

采用三维船舶水弹性力学分析方法,基于大型三维有限元模型和模态分析法,利用少量的弹性模态,综合考虑附连水的影响,对船体结构的机械阻抗分析方法进行研究,结果表明机械阻抗合理有效,满足工程需求。

关键词 湿结构 三维水弹性力学 机械阻抗 弹性模态

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装备元数据相似度计算方法研究

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作者 叶永林 杨学强 傅海洋 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第4期84-86,95,共4页

装备元数据进行检索、交换时需要计算相似度,主要对相似度算法进行设计。装备元数据分解为概念和属性两种元素进行元素相似度计算,概念相似度由名称、结构和实例三部分的相似度计算叠加而成,属性相似度则综合考虑名称、定义域和值域的... 装备元数据进行检索、交换时需要计算相似度,主要对相似度算法进行设计。装备元数据分解为概念和属性两种元素进行元素相似度计算,概念相似度由名称、结构和实例三部分的相似度计算叠加而成,属性相似度则综合考虑名称、定义域和值域的相似度。对各个部分的相似度计算设计了具体的计算公式。装备元数据之间的相似度在元素相似度基础上叠加计算而得出。这种算法能够真实地反映元素和元数据间的相似程度,且实用可行。 展开更多

关键词 装备元数据 相似度 概念相似度 属性相似度

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三维水弹性集成软件的设计与实现 被引量：5

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作者 金建海 叶永林 +2 位作者 田超 邹明松 冷文浩 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第5期521-529,共9页

为了满足三维水弹性软件商用化的应用要求,文章通过对已有三维水弹性程序的使用经验的分析,设计并实现了其前后处理功能模块,形成统一的商用化集成软件。并以某18万吨的散货船为例,利用该商用集成软件进行分析处理,用以进一步展示完成... 为了满足三维水弹性软件商用化的应用要求,文章通过对已有三维水弹性程序的使用经验的分析,设计并实现了其前后处理功能模块,形成统一的商用化集成软件。并以某18万吨的散货船为例,利用该商用集成软件进行分析处理,用以进一步展示完成的集成软件的功能。最后给出了软件进一步发展的设想。 展开更多

关键词 三维水弹性 前后处理 模态筛选 主坐标响应

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浮式平台干拖式运输特性的数值模拟研究 被引量：4

17

作者 吴波 赵珍强 +2 位作者 程小明 田超 叶永林 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期63-69,共7页

文章针对浮式平台的海上干拖式运输方案进行波浪中的运动响应及加速度分析,基于势流理论对浮式平台干拖式运输方案进行了数值分析,针对不同的海况,研究了干拖式运输状态下的运动响应规律,并针对运输绑扎固定系统的特性开展了研究,可为... 文章针对浮式平台的海上干拖式运输方案进行波浪中的运动响应及加速度分析,基于势流理论对浮式平台干拖式运输方案进行了数值分析,针对不同的海况,研究了干拖式运输状态下的运动响应规律,并针对运输绑扎固定系统的特性开展了研究,可为平台与运输船之间的绑扎设计提供依据,为实际工程中运输方案的设计与优化提供分析基础。 展开更多

关键词 浮式平台 干拖式运输 数值分析

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风洞模型载荷实验测量系统开发与研究 被引量：4

18

作者 吴小峰 王飞 叶永林 《计算机测量与控制》 2019年第3期34-38,43,共6页

为解决风洞实验室模型风载荷实验测量相关技术问题,开发了实验测量系统并展开实验研究;根据该类型实验特点及要求,设计了测量系统方案,组建测量软硬件系统,采用多种传感器完整测量风载荷、风速、温湿度等多种数据,进行数据融合处理得到... 为解决风洞实验室模型风载荷实验测量相关技术问题,开发了实验测量系统并展开实验研究;根据该类型实验特点及要求,设计了测量系统方案,组建测量软硬件系统,采用多种传感器完整测量风载荷、风速、温湿度等多种数据,进行数据融合处理得到风载荷系数;为确保实验测量精度,考虑了天平零漂、空气密度变化、模型自重干扰等因素的影响,通过分析给出了其各自的数据处理方法以得到有效的风载荷;在此基础上完成测量程序/共享软件的编写,基本实现了实验测量自动化,避免手工介入,实验效率大幅提高;最后应用本文结果展开实际实验测量,定量分析各因素对于测量结果的影响,结果表明,空气密度变化、模型自重干扰、风速波动对模型风载荷结果影响较为明显,在计算风载荷系数时需采用每一工况的实时数据;而信号噪声对均值结果几乎无影响而不用考虑。 展开更多

关键词 风洞试验 数据采集 数据处理 测控自动化 共享软件

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浅水大尺度特殊构型的浮体系泊系统智能化设计研究 被引量：2

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作者 吴波 程小明 +3 位作者 叶永林 倪歆韵 路振 袁洪涛 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期52-65,共14页

随着智能化设计方法的研究成为当今科技发展的热点,结合智能优化算法的浮体系泊系统智能化设计成为一个提高设计效率的研究对象。论文针对浮体的系泊系统,建立了系泊系统智能化设计方法,开发了相应程序。以浅水条件下大尺度、特殊构型... 随着智能化设计方法的研究成为当今科技发展的热点,结合智能优化算法的浮体系泊系统智能化设计成为一个提高设计效率的研究对象。论文针对浮体的系泊系统,建立了系泊系统智能化设计方法,开发了相应程序。以浅水条件下大尺度、特殊构型的围圈防浪型平台为工程实例,应用智能化设计方法得出满足工程条件的系泊方案,通过时域计算,评估方案的综合性能,为浅水大尺度浮体的系泊系统智能化设计提供了解决方法与工程的应用手段。 展开更多

关键词 浅水 大尺度浮体 系泊系统 智能化设计

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大型海上旅游浮式平台的水动力关键技术 被引量：3

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作者 吴波 叶永林 +3 位作者 程小明 于斌 常新江 高登攀 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期250-257,共8页

大型海上旅游浮式平台是当今海洋产业与科技发展的热点。论文针对该新型的海洋工程装备及其所产生的新的技术问题,阐述其中的水动力学关键技术,提炼了海洋环境的平台适应性、平台水动力性能评估、系泊系统设计优化和耦合分析、抗台方案... 大型海上旅游浮式平台是当今海洋产业与科技发展的热点。论文针对该新型的海洋工程装备及其所产生的新的技术问题,阐述其中的水动力学关键技术,提炼了海洋环境的平台适应性、平台水动力性能评估、系泊系统设计优化和耦合分析、抗台方案设计和水动力分析以及海上运输和安装定位等技术问题,总结相关的研究思路与进展,提出了未来技术发展的方向。为大型海上旅游浮式平台的水动力问题研究提供了技术基础。 展开更多

关键词 大型海上浮体 旅游平台 水动力

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