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《哈尔滨工程大学》 2005年
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舰/舰补给系统中水动力学问题的数值仿真研究

王建方  
【摘要】:为了增强海上综合补给和快速补给能力以提高舰船生存和持续作战能力,对舰船海上补给提出了许多新的要求,例如迅速“抢占”最佳补给点在规定时间内完成物资补给;在高海情下实现多向海上立体补给等。舰船海上航行补给作为海上后勤保障的—个重要环节,已越来越受到世界各国海军以及造船界学者的关注。两舰船在海上实施航行补给时,作用在每条舰船上的流体动力将与仅有一条舰船航行的情况不同,舰船不仅会受到相邻船的扰动波反射的影响,相邻船可能还会对它产生遮蔽效应。因此研究舰船之间的水动力干扰已成为舰船海上补给理论研究的关键之一。为此,本文将从理论上研究两船以相同航速在静水或波浪中运动时产生的线性与非线性的水动力干扰效应,为舰船海上横向补给间距、航速以及航向的优选提供一定的技术指导。本文主要开展了以下几方面的工作: 1.基于线性势流理论,采用二维切片法(STF)研究波浪中两个浮体以相同航速航行时所产生的水动力干扰效应,通过数值计算预报两浮体的五自由度耦合运动响应。 2.研究并提出了一种预报两船在波浪中做耦合运动的三维频域方法。计算中对两船在波浪中水动力干扰的辐射问题简化,即把辐射问题分解为两种情况,一种是船a做摇荡运动而船b不做摇荡运动,另一种是船b做摇荡运动而船a不做摇荡运动,建立了两个浮体在波浪中以一定间距航行时流场速度势的定解条件,并引入三维无航速频域Green函数,采用源汇分布法求解两船的非定常扰动势。通过航速修正计算两浮体在波浪中干扰的水动力系数,并根据刚体动力学原理建立两船的耦合运动方程预报两船六自由度运动响应。为了校核程序,研究了有限水深两个相同圆柱在横浪中的水动力干扰效应。并且计算了零航速与有航速的两船在深水中迎浪航行的耦合运动响应。另外分析了间距对水动力干扰的影响。 3.进而基于三维频域分析方法,采用谱分析法预报不规则波中载重点处两船的三个方向相对运动有义幅值,应舰船海上航行补给需求提出一种有效地优选舰船航速与横向间距的方法,通过对补给船和接收舰在不规则波中多个浪向多个海况不同航速以及不同横向间距的数值计算,为海上横向补给两船航速以及阵位
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U661

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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2 王小龙;毕毅;;两船在静水中的兴波干扰数值计算[J];中国舰船研究;2010年06期
3 陈明明;王志东;杨爽;吴贺贺;;两船在波浪载荷作用下的运动响应分析[J];中国舰船研究;2012年02期
4 于影;孟庆鑫;王立权;殷宝麟;王磊;;用6-RUS型并联机构实现海上补给自动对接的关键技术[J];机器人;2011年01期
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 李远林,吴家鸣,王冬姣;波浪对船舶非线性横摇阻尼的影响[J];船舶工程;2003年02期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 周昭明;盛子寅;冯悟时;;多用途货船的操纵性预报计算[J];船舶工程;1983年06期
3 孟庆鑫;杜维杰;王春林;王立权;;SIWR-II型水下作业机械手与工具自动对接研究[J];船舶工程;2005年06期
4 马洁;杨鹏;李国斌;;高海情下船舶运动规律及减摇技术仿真研究[J];船舶工程;2006年02期
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6 谢楠,郜焕秋;波浪中两个浮体水动力相互作用的数值计算[J];船舶力学;1999年02期
7 张晓兔,滕斌,张乐文,刘祖源;基于B样条的三维船体水动力数值计算(英文)[J];船舶力学;2002年06期
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9 彭江丰;液压折臂式起重机的波浪补偿装置设计[J];船舶;2000年03期
10 万林,蔡烽,张永胜,侯建军,石爱国,杨宝璋;提高舰船武器、装备使用海况的新方法[J];船舶;2003年03期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王科;高鑫;张犀;;平板及立板式防波堤散射波浪力研究[J];船舶力学;2011年10期
2 陈明明;王志东;杨爽;吴贺贺;;两船在波浪载荷作用下的运动响应分析[J];中国舰船研究;2012年02期
3 窦玉超;姚建涛;高思慧;韩兴;刘晓飞;赵永生;;冗余驱动并联机器人动力学建模与驱动力协调分配[J];农业机械学报;2014年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 陈耀松,杨德全,马瑜;水面波动瞬态过程的计算方法[J];空气动力学学报;1986年02期
2 周清甫;柱体非线性散射问题的辐射条件[J];力学学报;1985年04期
3 陶建华,丁旭;大尺度结构物的二阶波浪荷载[J];力学学报;1988年05期
4 孙伯起,董慎言,达荣庭,秦其平,肖袁根;不规则波浪中任意三元零航速物体的二阶力计算[J];水动力学研究与进展;1984年01期
5 缪国平;三维问题中二阶波浪力理论计算的注记[J];水动力学研究与进展;1987年02期
6 刘应中,缪国平;二维物体上的二阶波浪力[J];中国造船;1985年03期
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【相似文献】
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4 王海英,杜度;船舶大幅摇荡运动的计算机仿真[J];船海工程;2001年06期
5 王元战,华蕾娜,董少伟;沉箱式防波堤振动-滑移-提离摇摆耦合运动模型及动力设计方法[J];中国科学E辑;2004年05期
6 韩琦琦;于思源;马晶;谭立英;王骐;;耦合运动对星间激光链路瞄准过程影响及补偿方法研究[J];宇航学报;2006年04期
7 任九生;程昌钧;;非线性粘弹性桩耦合运动中的混沌分析[J];振动与冲击;2006年05期
8 王国义;南文虎;肖根先;;基于UG运动仿真的汽车空调设计[J];甘肃科技;2009年17期
9 王元战;路宽;;耙吸式挖泥船及耙头耦合运动数值模拟[J];船舶工程;2010年01期
10 李暾;陈政清;李寿英;;风雨激振中拉索与水线耦合运动规律研究[J];振动与冲击;2010年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 陈徐均;江召兵;杜乃娟;沈庆;;齐次矩阵法在浮基多体动力学中的应用[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
3 唐敏中;张伟;;80°三角翼低速俯仰-滚摆耦合气动特性研究[A];全国低跨超声速空气动力学文集第一卷(2001年)[C];2001年
4 李寿英;陈政清;顾明;;斜拉索风雨激振中拉索和水线之间的耦合运动[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(中册)[C];2007年
5 唐敏中;张伟;;低速俯仰-滚摆耦合复杂流场测量[A];自然、工业与流动——第六届全国流体力学学术会议论文集[C];2001年
6 杨云军;崔尔杰;周伟江;;飞行器自激发多自由度耦合振荡运动[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
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8 杨小亮;刘伟;赵云飞;;细长三角翼强度俯仰、自由滚转双自由度耦合运动数值研究[A];探索 创新 交流(第4集)——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年
9 王元战;唐照评;董少伟;;沉箱式防波堤运动分析的一种概率方法[A];第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集[C];2005年
10 陈立群;;轴向运动黏弹性梁的横向非线性振动[A];第二届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 山东师范大学 汤安中;也谈“新底层”的现实意义[N];中国经济时报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 孔海陵;煤层变形与瓦斯运移耦合系统动力学研究[D];中国矿业大学;2009年
2 黄达;飞行器大振幅运动非定常空气动力特性研究[D];南京航空航天大学;2007年
3 史志伟;非定常自由来流对模型动态气动特性影响的实验研究[D];南京航空航天大学;2006年
4 许国冬;流体与结构砰击的相似解与时域分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 周海兵;索—梁组合结构非线性动力学实验研究[D];湖南大学;2007年
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