大尺度类波形壁面湍流边界层TR-PIV实验研究 被引量：1

1

作者 唐俊 闫一天 刘岩岩 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期267-274,共8页

针对传统波形壁面因尺度微小所引发的加工困难、维护费用昂贵等问题,设计了一种大尺度的类波形壁面.对虎鲸的皮肤嵴结构进行放大和形貌改良,得到的大尺度类波形壁面可以更好地适用于工程实际;研究了大尺度类波形壁面对湍流边界层的影响... 针对传统波形壁面因尺度微小所引发的加工困难、维护费用昂贵等问题,设计了一种大尺度的类波形壁面.对虎鲸的皮肤嵴结构进行放大和形貌改良,得到的大尺度类波形壁面可以更好地适用于工程实际;研究了大尺度类波形壁面对湍流边界层的影响,分析了其减阻效果及减阻机理.采取高时间分辨率粒子图像测速(TR-PIV)技术,对光滑壁面和振幅与波长之比分别为2a1/λ=0.033、2a2/λ=0.050、2a3/λ=0.066的3种大尺度类波形柔性壁面湍流边界层流场进行了实验测量,对流场中的时空相关函数进行计算.分析一个波长范围内流向、法向速度及压力分布,发现波形结构下坡段附近的逆压梯度使得流动减速,爬坡段附近的顺压梯度则加速了流动,减速效果最强位置位于波谷,加速效果最强位置位于波谷始末,流场中的速度在两个极值内变化.对不同工况下类波形壁面末尾凹槽下游紧邻平板区域各阶统计量进行了对比,结果表明3种类波形壁面的平均速度剖面于对数区表现出不同幅度的抬升,近壁区平均速度均有不同程度增大;近壁区流场雷诺切应力具有明显的降低,近壁区湍流脉动被抑制,雷诺应力的峰值相对壁面略有外移;3种类波形壁面均具有一定减阻效果,最大减阻率为23.0%. 展开更多

关键词 波形壁面 湍流 高时间分辨率粒子图像测速 雷诺应力 减阻 仿生

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铰接式基础风力机多目标优化及动力响应研究

2

作者 章培 李焱 +2 位作者 唐友刚 杨树耕 曲晓奇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期9-16,共8页

针对一种新型铰接式基础风力机的基础结构设计与优化问题,综合考虑风力机运行安全稳性、经济成本及运动性能等多方面因素,本文建立了高维三目标优化数学模型,采用一种基于参考点的非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅲ)对风力机基础结构尺... 针对一种新型铰接式基础风力机的基础结构设计与优化问题,综合考虑风力机运行安全稳性、经济成本及运动性能等多方面因素,本文建立了高维三目标优化数学模型,采用一种基于参考点的非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅲ)对风力机基础结构尺寸进行优化设计研究,利用模糊优选方法,对所得到的帕累托解进行模糊评价,得到满足不同评价指标下的最优方案;并在此基础上,采用空气动力-水动力-结构耦合分析方法,利用Matlab在时域内编写运动控制方程进行动力响应分析。计算结果表明:额定风速海况下,所设计的铰接式基础风力机满足安全发电作业要求,同时相比于初始设计方案,基于多目标优化算法及模糊评价所设计的基础结构无论是运动及载荷性能都更加优越,经济成本更低;相关算法及优化流程也为后续不同基础形式的优化设计工作提供了新思路和参考。 展开更多

关键词 非支配排序 多目标遗传算法 优化设计 模糊优选 模糊评价 评价指标 耦合分析 动力响应

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基于峰度检验和小波包分解的海洋平台脉冲噪声处理方法研究 被引量：7

3

作者 李伟 黄焱 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期220-226,242,共8页

海洋平台处于复杂的环境中,不仅受到风浪流的作用,而且还受到平台本身各种机器运转的影响,所以在平台上采集的信号一般都不可避免地包含大量噪声。其中,脉冲噪声是振动响应数据处理中经常遇到的干扰,严重影响了后续损伤敏感特征的提取... 海洋平台处于复杂的环境中,不仅受到风浪流的作用,而且还受到平台本身各种机器运转的影响,所以在平台上采集的信号一般都不可避免地包含大量噪声。其中,脉冲噪声是振动响应数据处理中经常遇到的干扰,严重影响了后续损伤敏感特征的提取。为了更好地消除脉冲噪声对特征提取的不利影响,引入了一种峰度检验和小波包阈值联合的降噪方法。将测得的原始信号进行峰度检验,确定脉冲噪声的影响区间,对区间内的信号进行小波包阈值降噪处理,并对处理后的小波包系数进行重构得到降噪信号。针对某在役导管架平台的实测数据,验证了该研究提出的降噪方法的有效性。结果表明,该方法改善了受脉冲噪声影响的加速度信号的质量。 展开更多

关键词 峰度 小波包分解 海洋平台 脉冲噪声 降噪

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随机海洋环境下基于互相关函数和主成分分析的平台结构损伤辨识 被引量：3

4

作者 李伟 黄焱 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期179-187,290,共10页

为了确保海洋平台安全作业,及时辨识损伤以及进行损伤定位,海洋平台结构健康监测技术已成为学者研究关注的重要问题。针对某在役导管架平台,对平台在不同随机波浪激励下的动力响应分别进行了健康状态和损伤状态的数值模拟。在损伤辨识... 为了确保海洋平台安全作业,及时辨识损伤以及进行损伤定位,海洋平台结构健康监测技术已成为学者研究关注的重要问题。针对某在役导管架平台,对平台在不同随机波浪激励下的动力响应分别进行了健康状态和损伤状态的数值模拟。在损伤辨识过程中,对结构不同位置的动力响应进行互相关分析,提取损伤敏感特征;利用主成分分析(principal component analysis,PCA)方法从复杂的数据中提取主成分;定义损伤指标并进行损伤辨识。针对传统PCA方法对某些杆件的损伤辨识精度不高等问题,提出了一种新的主成分选取方式,并在此基础上对传统PCA方法进行了改进。结果表明,改进后的PCA方法有效提高了损伤辨识的精度,可以对随机波浪条件下的结构损伤进行准确辨识。 展开更多

关键词 互相关函数 主成分分析(PCA) 平台结构 损伤辨识

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水下航行器壁面仿生自适应变形的减阻研究

5

作者 唐俊 李佳勇 孙鑫淼 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1328-1338,共11页

海豚等齿鲸亚目类动物具有高速游动能力,是水下仿生减阻的重要研究对象。本文根据海豚皮肤结构及自适应变形等特性进行工程尺度的仿生研究,设计一种以壁面边界层法向速度为输入信号的壁面变形运动控制方程,并通过动网格技术仿真模拟得... 海豚等齿鲸亚目类动物具有高速游动能力,是水下仿生减阻的重要研究对象。本文根据海豚皮肤结构及自适应变形等特性进行工程尺度的仿生研究,设计一种以壁面边界层法向速度为输入信号的壁面变形运动控制方程,并通过动网格技术仿真模拟得到变形壁面的减阻性能。研究结果表明,在0.5~10m/s流速下变形壁面最优摩擦阻力减阻率为19.24%,最优总阻力减阻率为6.4%。施加仿生控制后壁面湍流边界层厚度有所增加,表面摩擦阻力减小,流场湍动能降低。将该仿生变形壁面应用于无附体SUBOFF潜艇模型表面开展减阻设计,在3.045~8.231m/s的速度范围内,潜艇总阻力减阻率均大于8.0%。 展开更多

关键词 海豚皮肤 仿生 变形壁面 减阻

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海洋双金属复合管的冲击载荷响应 被引量：1

6

作者 李英 颜星晗 《中国海洋平台》 2022年第3期28-32,共5页

针对锚击等第三方威胁对双金属复合管产生外部冲击的问题,通过数值模拟仿真研究承受外部冲击载荷的双金属复合管的结构响应,分析不同落锚速度、冲击方向、管道运行状况、运行压力、锚质量对双金属复合管性能的影响。结果表明:管道凹陷... 针对锚击等第三方威胁对双金属复合管产生外部冲击的问题,通过数值模拟仿真研究承受外部冲击载荷的双金属复合管的结构响应,分析不同落锚速度、冲击方向、管道运行状况、运行压力、锚质量对双金属复合管性能的影响。结果表明:管道凹陷损伤随落锚速度和锚质量的增加而增大,基衬分离程度随冲击方向呈现出不同的响应;垂直于管道轴线方向的冲击会造成最严重的损伤,但基衬分离程度最小;管道内压越大,管道的凹陷损伤越小,基衬分离程度越小;空管状况下管道受到的损伤最大,基衬分离程度最大。 展开更多

关键词 双金属复合管 锚击损伤 凹陷变形 基衬分离

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极地船舶冰区航行性能的试验预报技术发展现状 被引量：1

7

作者 黄焱 孙剑桥 田育丰 《船舶》 2023年第1期87-97,共11页

对于极地船舶而言,其设计建造必须依据先验性的冰区航行安全性能认识,而目前国际上可以借鉴的实船航行经验极度匮乏,这就必须借助有效可靠的预报方法。当前海冰力学与工程学的发展仍处于机理性探索阶段,因此,在理论方法与数值模拟上尚... 对于极地船舶而言,其设计建造必须依据先验性的冰区航行安全性能认识,而目前国际上可以借鉴的实船航行经验极度匮乏,这就必须借助有效可靠的预报方法。当前海冰力学与工程学的发展仍处于机理性探索阶段,因此,在理论方法与数值模拟上尚难以形成对冰区航行性能进行可靠预报的方法。据此,国际学术界和工程界已形成共识,冰水池模型试验是当前预报与评估船舶冰区航行性能的唯一可靠途径。文中从阻力、快速性与操纵性3个方面,对极地船舶冰区航行性能的试验预报技术发展现状进行介绍,并对其中的关键技术进行梳理,以期为业界充分了解冰水池试验测试技术提供借鉴。 展开更多

关键词 极地船舶 冰阻力 快速性 操纵性 冰池试验

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基于多目标遗传算法的海上铰接式风力机塔架结构参数优化 被引量：1

8

作者 章培 唐友刚 +3 位作者 李焱 王永洪 黄竹 刘汇海 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期460-466,共7页

针对海上铰接式基础风力机的塔架结构,通过分析其复杂环境下的力学性能及结构间耦合作用关系,构建塔架多目标优化数学模型,采用一种基于空间参考点的非支配排序多目标遗传算法对塔架结构参数进行优化设计研究,基于所得到的Pareto解建立... 针对海上铰接式基础风力机的塔架结构,通过分析其复杂环境下的力学性能及结构间耦合作用关系,构建塔架多目标优化数学模型,采用一种基于空间参考点的非支配排序多目标遗传算法对塔架结构参数进行优化设计研究,基于所得到的Pareto解建立模糊评价指标并开展优化参数的敏感性分析,得到满足不同优化指标下的最优解方案。计算结果表明:额定风速海况下,塔架结构最大等效应力、塔顶位移及屈曲安全系数均满足安全作业许可,同时相比于NREL 5 MW原型塔架结构,塔架质量减轻了13.41%,有效减小了建造成本;等效应力也大幅减小13.79%,塔顶位移增加了3.36%,但仍远小于安全偏移量,满足设计需求;塔架屈曲安全系数为0.05远小于1,满足屈曲稳定性要求;同时塔架弯曲振动的固有频率不在叶片风轮旋转的1P和3P范围内,避免与结构发生共振,基于多目标优化所设计的塔架结构无论是结构性能还是制作成本都得到显著改善。 展开更多

关键词 海上风力机 塔架 多目标优化 遗传算法 敏感性分析 模糊评价 铰接式风力机

原文传递

气垫平台破冰阻力的模型试验研究 被引量：5

9

作者 黄焱 孙策 田育丰 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期714-727,共14页

通过开展低温拖曳冰水池物理模型试验,测试气垫平台在遭遇平整冰时的破冰过程和破冰阻力.在模型试验中,以一座现役破冰气垫平台为原型,建立了合理的模型试验相似律.依据相似律分别对原型平台的结构框架、气道结构、围裙结构和垫升系统... 通过开展低温拖曳冰水池物理模型试验,测试气垫平台在遭遇平整冰时的破冰过程和破冰阻力.在模型试验中,以一座现役破冰气垫平台为原型,建立了合理的模型试验相似律.依据相似律分别对原型平台的结构框架、气道结构、围裙结构和垫升系统等部分进行了模拟,从而得到一套与原型平台结构型式和垫升机制相似的模型平台.模型平台在试验拖车的拖曳下通过低温冰水池中的模型冰排,分别以垫升高度和航行速度为试验参数,对不同试验工况下气垫平台的破冰过程进行测试.通过对模型试验现象和结果的分析,深入解析了气垫平台的破冰过程,揭示了气垫平台的破冰机理.通过试验发现,非全垫升状态更有利于模型平台的破冰作业.气垫平台破冰的关键机理是在冰排底部形成稳定的气腔,从而促使冰排在结构的下压作用和气腔的上顶压力下发生弯曲破坏.在试验中测试了气垫平台破冰风压随结构姿态的变化,在时频域内对风压的变化情况进行了分析,并讨论了风压随航行速度的变化规律.以此为基础,对气垫平台破冰阻力随垫升高度和航行速度的变化规律进行分析,从而为该类气垫平台的结构设计和操船方法提供必要的基础性数据和参考依据. 展开更多

关键词 气垫平台 模型试验 破冰过程 破冰阻力 垫升高度

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大型斜拉桥圆柱形桥塔涡激共振的控制 被引量：4

10

作者 余建星 杨晓蓉 +1 位作者 韩天石 丁宁 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期66-71,77,共7页

为了研究大形斜拉桥圆柱形桥塔的涡激共振特性,并且对其进行有效的控制,通过分析大形斜拉桥圆柱型桥塔的边界条件特点,建立桥塔计算模型,基于此模型分析了桥塔的固有特性;由风致涡激振动理论及有关空气动力学原理确定漩涡发放频率以及... 为了研究大形斜拉桥圆柱形桥塔的涡激共振特性,并且对其进行有效的控制,通过分析大形斜拉桥圆柱型桥塔的边界条件特点,建立桥塔计算模型,基于此模型分析了桥塔的固有特性;由风致涡激振动理论及有关空气动力学原理确定漩涡发放频率以及升力幅值;考虑桥塔的形状结构特点以及发生共振时的频率锁定现象确定锁定区域;提出了5个控制桥塔涡激共振的方案,理论分析和数值计算结果表明:方案5——改变锁定区域结构形式,不仅能够使桥塔避免或减弱涡激共振,与其他4个方案相比,该方案在造价和施工方面具有明显的优势,同时增加附属结构不会影响桥梁其他的相关结构,因此确定方案5——改变锁定区域结构形式为最佳控制方案。 展开更多

关键词 桥梁工程 圆柱形桥塔 涡激共振 振动幅值

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基于非线性理论的海上平台空调机组振动预测与减振研究 被引量：2

11

作者 余建星 孙凡 杨晓蓉 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第1期115-120,共6页

基于非线性振动理论,建立振动预报方法。通过对空调机组振动的测试与分析,找出了该机组振动的主要激励源和有关影响因素。进而提出了具有针对性的改进措施和增加隔振器的方法,消除结构之间的半刚性连接,改变了海洋平台整体结构的固有频... 基于非线性振动理论,建立振动预报方法。通过对空调机组振动的测试与分析,找出了该机组振动的主要激励源和有关影响因素。进而提出了具有针对性的改进措施和增加隔振器的方法,消除结构之间的半刚性连接,改变了海洋平台整体结构的固有频率,使之远离共振区域,取得了明显的减振效果。并通过现场勘探测量和计算,验证了振动分析方法。 展开更多

关键词 海洋平台机组 非线性理论 振动测试 主动隔振

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基于模型试验的船-冰碰撞载荷空间分布演变历程研究 被引量：3

12

作者 孙剑桥 黄焱 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期16-23,共8页

针对船-冰碰撞载荷空间分布的演变历程,通过一系列的冰水池模型试验,分别从"整体"与"局部"的角度,对船-冰碰撞载荷沿船体表面的空间移动轨迹,及局部冰压力空间分布形态随时间的变化过程进行了研究。结果表明:船-冰... 针对船-冰碰撞载荷空间分布的演变历程,通过一系列的冰水池模型试验,分别从"整体"与"局部"的角度,对船-冰碰撞载荷沿船体表面的空间移动轨迹,及局部冰压力空间分布形态随时间的变化过程进行了研究。结果表明:船-冰碰撞过程中的冰载荷沿船体外板的整体作用呈现出近抛物线的轨迹;同时,冰压力的局部空间分布也呈现出与冰载荷时程曲线中"峰-谷"循环波动特征相对应的"单-双"高压力区周期性的动态演变过程,极端冰载荷只存在于"单高压力区"型的局部空间分布形态下。基于多个载荷板对船-冰接触轨迹进行覆盖的理念,提出一种移动冰载荷的构建方法。相邻载荷板之间的载荷时程存在重叠以更好地模拟载荷的空间"移动",而各载荷板上的非均布冰压力则通过高斯函数进行拟合。 展开更多

关键词 船-冰碰撞 冰载荷 空间分布 模型试验

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一种简洁的船舶湿表面网格快速自动生成方法 被引量：1

13

作者 杨晓蓉 余建星 +2 位作者 姜丁 丁宁 孙凡 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2008年第3期274-278,共5页

为了能够找到一种统一、简洁、快速的船舶湿表面网格剖分方法,从而提高船舶水动力分析的效率,运用累加弦长理论对型值点的数据做预处理。处理后的型值点数据沿各站型线方向以及船长方向均匀的分布,将经过预处理的型值数据作为双3次B样... 为了能够找到一种统一、简洁、快速的船舶湿表面网格剖分方法,从而提高船舶水动力分析的效率,运用累加弦长理论对型值点的数据做预处理。处理后的型值点数据沿各站型线方向以及船长方向均匀的分布,将经过预处理的型值数据作为双3次B样条曲面的待拟合数据点,通过给予适当边界条件求得双3次B样条曲面进而获得湿表面网格。通过进行水动力算例分析表明,本方法准确、简洁,可以满足水动力分析的需要,不仅克服了曲线连续性低和直舷计算失效的缺点,又省去了对艏艉单独处理和最后整体网格拼接的繁杂工作。 展开更多

关键词 湿表面网格 水动力 累加弦长 型值数据 双3次B样条曲面

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艉部先行模式下的船-冰碰撞载荷模型试验研究 被引量：2

14

作者 孙剑桥 黄焱 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期106-118,共13页

双向航行极地船舶带来了艉部先行的全新冰区航行模式,然而现行冰级规范中针对艉部区域的设计冰载荷及结构加强水平仍存在着较大的分歧。以我国双向破冰极地科考船雪龙2号为原型开展冰水池物理模型试验,对艉部先行模式下船尾与巨型浮冰... 双向航行极地船舶带来了艉部先行的全新冰区航行模式,然而现行冰级规范中针对艉部区域的设计冰载荷及结构加强水平仍存在着较大的分歧。以我国双向破冰极地科考船雪龙2号为原型开展冰水池物理模型试验,对艉部先行模式下船尾与巨型浮冰的碰撞进行模拟。在碰撞过程中船体冰载荷由粘贴在船尾表面的触觉传感器测得。通过艉部碰撞载荷测试数据,建立了以船体区域因子为基础的艉部区设计载荷评估依据。通过对不同超越概率下艉部区域因子的考察,最终推荐IACS或DNV的建议值,用于双向航行极地船舶的艉部区结构强度设计。针对不同冰级规范艉部区域因子取值的差异,通过讨论设计极限状态与冰条件之间的对应,指出区域因子与极限状态的潜在关联。 展开更多

关键词 艉部先行 船-冰碰撞 冰载荷 模型试验 区域因子

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涌浪环境下大型起重船吊装上部组块耦合运动响应模型试验研究 被引量：3

15

作者 骆寒冰 刘玉廷 +1 位作者 谢芃 白晓东 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期149-156,共8页

针对东海海域涌浪环境,选用“蓝鲸”号起重船为研究对象,开展了系泊情况下吊装上部组块运动响应的水池模型试验研究。采用双峰谱不规则波模拟涌浪,针对不同吊高参数测量起重船和上部组块的耦合运动响应;采用谱分析方法对能量频谱分布特... 针对东海海域涌浪环境,选用“蓝鲸”号起重船为研究对象,开展了系泊情况下吊装上部组块运动响应的水池模型试验研究。采用双峰谱不规则波模拟涌浪,针对不同吊高参数测量起重船和上部组块的耦合运动响应;采用谱分析方法对能量频谱分布特性进行了研究,并与单谱峰波浪下的运动响应进行了对比,揭示了其耦合响应机理。研究发现涌的长周期容易接近上部组块的纵荡自振周期,会引起上部组块的纵荡共振,导致上部组块纵荡运动剧烈,不能满足安全作业的要求。研究成果可为涌浪环境下系泊起重船吊装组块作业提供指导,提高海洋平台的安装施工效率以及作业安全性。 展开更多

关键词 东海海域 涌浪 “蓝鲸”号起重船 吊装上部组块 耦合运动 模型试验

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极地船舶吊舱推进器的功率匹配研究 被引量：1

16

作者 黄焱 郑安宾 +2 位作者 刘爱兵 蒋瀚锋 田育丰 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第5期109-120,共12页

[目的]为了提高吊舱推进极地船舶设计的针对性和适用性,需开展功率匹配研究。[方法]根据国外各类冰级划分规则和实船调研结果,明确不同冰级船舶在北极的四季可航范围。基于Lindqvist公式计算3艘极区典型吊舱推进船舶的冰阻力,从而估算... [目的]为了提高吊舱推进极地船舶设计的针对性和适用性,需开展功率匹配研究。[方法]根据国外各类冰级划分规则和实船调研结果,明确不同冰级船舶在北极的四季可航范围。基于Lindqvist公式计算3艘极区典型吊舱推进船舶的冰阻力,从而估算吊舱推进船舶的需要功率。通过调研市场上较成熟的吊舱推进器产品,建立一种极地船舶吊舱推进器的初步选型方法。[结果]结合目前主流吊舱推进器的单机功率和布置型式,得出了各类船型在不同冰级下的功率匹配结果和初步选型建议。[结论]研究成果可为设计阶段的吊舱推进器选型工作提供参考。 展开更多

关键词 吊舱推进器 可航范围 冰级 极地船舶

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深水浮式系统耦合分析方法研究 被引量：1

17

作者 余建星 张中华 《海洋技术》 北大核心 2009年第1期89-91,100,共4页

深水浮式系统由系泊系统、立管系统和浮式结构(船体)构成,船体与柔性结构的耦合效应是非常显著的,文章介绍了深水平台耦合效应产生的原因和定义,耦合分析方法的步骤及其原理,并分析了传统非耦合分析方法的不足。实例表明,耦合分析方法... 深水浮式系统由系泊系统、立管系统和浮式结构(船体)构成,船体与柔性结构的耦合效应是非常显著的,文章介绍了深水平台耦合效应产生的原因和定义,耦合分析方法的步骤及其原理,并分析了传统非耦合分析方法的不足。实例表明,耦合分析方法更接近于实际。 展开更多

关键词 深水 张力腿平台 耦合效应 耦合分析

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基于模型试验的气垫船低速破冰机理研究

18

作者 黄焱 侯月阳 田育丰 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期1010-1020,共11页

为探索气垫船低速航行时的破冰机理,在低温拖曳冰水池中开展了系列模型试验研究。在模型试验中,以一艘内河自航气垫破冰船为原型,分别基于弗汝德和柯西相似准则建立了合理的模型试验相似体系。结合原型结构信息和实验室条件,确定了适当... 为探索气垫船低速航行时的破冰机理,在低温拖曳冰水池中开展了系列模型试验研究。在模型试验中,以一艘内河自航气垫破冰船为原型,分别基于弗汝德和柯西相似准则建立了合理的模型试验相似体系。结合原型结构信息和实验室条件,确定了适当的模型比尺,从而加工制作了与原型结构相似的气垫船模型。气垫船模型同样由垫升风机、气道结构、支撑结构和围裙结构四部分组成。在各组试验中,调节气垫船模型的垫升高度,在试验拖车驱动下以相同的航速穿过模型冰排,并在试验过程中使用测力传感器和压力传感器测量结构的航行阻力和垫升压力。通过细致观察气垫船模型与模型冰排的相互作用过程,结合测得的航行阻力和垫升压力,解析了气垫船的破冰过程,揭示了气垫船在低速航行时破冰的关键机理。通过试验发现,气垫船只有达到一定吃水深度时才能有效破冰。气垫船低速航行时的破冰机理是在冰下形成稳定的气腔,促使冰排在上部结构和下部高压气体的共同作用下发生弯曲破坏。 展开更多

关键词 气垫船 平整冰 模型试验 破冰机理 破冰阻力

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新型浅吃水浮式基础风力机动力响应研究 被引量：5

19

作者 张靖晨 李焱 +2 位作者 唐友刚 曲晓奇 黄俊辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期378-383,共6页

针对水深70 m海域提出一种新型浅吃水浮式风力机的概念设计,并进行动力特性分析。建立浮式风力机系统的气动-水动-系泊耦合的非线性动力学分析模型,基于叶素-动量理论计算气动载荷,采用势流理论计算水动力载荷,采用三维有限元动力分析... 针对水深70 m海域提出一种新型浅吃水浮式风力机的概念设计,并进行动力特性分析。建立浮式风力机系统的气动-水动-系泊耦合的非线性动力学分析模型,基于叶素-动量理论计算气动载荷,采用势流理论计算水动力载荷,采用三维有限元动力分析模型计算系泊缆张力,利用Matlab开发相应的数值计算工具,研究新型浅吃水浮式风力机的运动性能。结果表明,新型浅吃水浮式基础风力机可在70 m水深海域支撑5 MW风力机的正常运行,同时增大底部减动结构直径可有效减小基础纵摇运动和系泊缆张力,从而提高风力机系统的安全性和稳定性。 展开更多

关键词 海上风力机 数值分析 动力响应 浅吃水浮式基础

原文传递

应用于传声器阵列定位校准的空间点声源声场拟合方法 被引量：5

20

作者 张羽霓 王庆庆 +2 位作者 唐俊 闫磊 李永亮 《声学技术》 CSCD 北大核心 2020年第4期445-450,共6页

介绍了一种用于传声器阵列声源定位精度校准的空间点声源声场模拟方法,并基于该方法设计了一套空间点声源模拟系统,完成了一个传声器阵列的定位位置精度校准。文章采用多通道点声源空间声场合成算法模拟了一个位于自由场空间的点声源,... 介绍了一种用于传声器阵列声源定位精度校准的空间点声源声场模拟方法,并基于该方法设计了一套空间点声源模拟系统,完成了一个传声器阵列的定位位置精度校准。文章采用多通道点声源空间声场合成算法模拟了一个位于自由场空间的点声源,根据传声器阵列中每一个传声器的空间位置坐标,计算出传感器所处位置声场的动态声信号。通过耦合腔标准声源将对应的多通道电压信号输入被校准阵列系统,完成点声源的模拟。然后,该阵列运用波束形成算法进行声源定位,得出点声源的位置,并与模拟点声源的位置进行比对,实现对阵列定位准确性的校准。 展开更多

关键词 空间点声源模拟 传声器阵列 声源定位 波束形成算法 传声器阵列校准

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