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基于数值模拟和试验验证的半滑行游艇艇型阻力优化
1
作者 施书文 郝寨柳 +1 位作者 王文涛 孙立宪 《船舶设计通讯》 2023年第2期61-66,共6页
具备小长宽比、半滑行态特征的游艇线型设计与常规快艇不同,要兼顾快速性、载重吨位以及布置等多方面需求,同时半滑行艇阻力的影响机理尚不明确,所以这类船型的阻力优化仍较为困难。以约束排水量、局部尺度及其他布置相关参数的游艇全... 具备小长宽比、半滑行态特征的游艇线型设计与常规快艇不同,要兼顾快速性、载重吨位以及布置等多方面需求,同时半滑行艇阻力的影响机理尚不明确,所以这类船型的阻力优化仍较为困难。以约束排水量、局部尺度及其他布置相关参数的游艇全航速段减阻及改善兴波高度为目标,通过综合调研“Lackenby”变换获得初始艇型后,提炼多项局部特征参数,探究各特征参数不同取值的组合对于阻力的影响情况,利用高速船重叠网格技术进行数值模拟计算,对比前后方案的阻力及兴波情况等结果进而确定后一步优化方向,通过上述方式送代得到优化船型方案,设计模型试验,验证数值模拟精度及优化效果。经试验验证得到,目标航速优化艇型较初始艇型阻力减少18.36%,且全航速段兴波情况改善明显。 展开更多
关键词 半滑行 游艇线型 阻力优化 模型试验
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基于WCSPH-SPIM流固耦合模型的弹性体入水模拟 被引量：3
2
作者 施书文 张桂勇 +1 位作者 王双强 胡泰安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第18期103-108,共6页
对于入水砰击这类强非线性问题,运用网格方法不可避免会发生网格畸变、自由液面捕捉不准确等问题,而拉格朗日型无网格方法在处理该类问题时展现出很强的优越性。针对这一特点,采用两种无网格方法分别作为流体与固体求解器、建立流固耦... 对于入水砰击这类强非线性问题,运用网格方法不可避免会发生网格畸变、自由液面捕捉不准确等问题,而拉格朗日型无网格方法在处理该类问题时展现出很强的优越性。针对这一特点,采用两种无网格方法分别作为流体与固体求解器、建立流固耦合模型模拟入水问题;在通过刚性体入水问题对弱可压光滑粒子水动力法(WCSPH)进行验证之后,采用新提出的弱可压光滑粒子水动力与光滑点插值(SPIM)流固耦合方法(WCSPH-SPIM)分别对弹性体低速和高速入水问题进行了计算。结果显示关键点处变形与压力随时间的变化情况都与试验值或半解析解吻合良好,证明了该方法对模拟弹性体入水问题的有效性。 展开更多
关键词 弱可压光滑粒子水动力法(WCSPH) 光滑点插值方法(SPIM) 流固耦合(FSI) 入水
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半浸桨叶剖面的变参数水动力性能分析
3
作者 常晟铭 王超 +2 位作者 孙聪 施书文 魏豪 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期115-125,共11页
为了优化半浸桨叶剖面的设计,建立了一种半浸桨叶剖面的参数化建模方式,采用重叠网格技术和VOF自由液面捕捉技术对半浸桨叶剖面入水问题进行了数值模拟。在此基础上,通过控制半浸桨叶剖面杯型随边上、下表面的曲率和厚度,进行水动力性... 为了优化半浸桨叶剖面的设计,建立了一种半浸桨叶剖面的参数化建模方式,采用重叠网格技术和VOF自由液面捕捉技术对半浸桨叶剖面入水问题进行了数值模拟。在此基础上,通过控制半浸桨叶剖面杯型随边上、下表面的曲率和厚度,进行水动力性能分析,绘制了半浸桨叶剖面设计图谱。分析表明,若增大半浸桨叶剖面的随边曲率或随边厚度,横向及垂向力系数会有所增大,敞水效率会降低;在下表面曲率一定的情况下,减小随边上表面曲率对半浸桨叶剖面入水过程的水动力特性有不利影响。 展开更多
关键词 半浸桨 参数化建模 杯型随边 高速入水 数值模拟
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