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《哈尔滨工程大学》 2007年
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基于新细长船兴波理论的多体船构型优化研究

张海鹏  
【摘要】: 多体船(例如双体船、三体船、五体船等)具有许多优越的水动力学特性以及利于船体总布置等优点,因而受到了许多船舶设计师的青睐。但是,设计多体船的一个难点是如何确定片体间的相对位置。除了这一点,主船体和侧体的主尺度以及船型和排水体积等因素都影响着多体船的兴波阻力计算。在解决多体船构型问题的同时,还要考虑摩擦阻力和流动阻塞效应的影响。所以,多体船的兴波阻力与其构型之间的关系将是本文讨论的重点。 首先,引入Noblesse新细长船理论,通过在理论方法上的改进,使之应用于数值计算。在此基础上,利用指数展开进行变量分离,最终推导出多体船的兴波阻力计算公式。 其次,以双体船为例,文中计算了双体船的兴波阻力系数并与相关模型试验中的试验数据进行了对比,吻合情况良好。因此,验证了将新细长船理论应用于多体船兴波阻力预报的可行性并将其应用于高速多体船的兴波阻力计算。 最后,在双体船兴波阻力计算的基础上,文中又将新细长船理论应用于计算三体船和五体船的兴波阻力,并最终得到了一些有益的结论。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U661.1

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王中;卢晓平;詹金林;;高速三体船的水动力学和船型研究新进展[J];船舶力学;2011年07期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 周广利;三体船型阻力预报、优化与系列性试验分析研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 贾敬蓓;三体船型阻力和运动性能试验研究[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 孙洪源;三体舰船总体初步设计及模块化技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王善芹;基于最小阻力的船型优化[D];大连海事大学;2011年
3 文俊华;五体船波浪载荷和运动特性研究[D];上海交通大学;2012年
4 谭美;三体巡视舰概念设计研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 李磊;高速半滑行三体船稳性研究[D];大连理工大学;2011年
6 杨强;三体船适配T型水翼设计研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 吴广怀,吴培德,蒋耀军,沈庆;基于兴波阻力的三体船片体位置快速优化方法[J];船舶力学;2005年04期
2 陈京普;朱德祥;何术龙;;双体船/三体船兴波阻力数值预报方法研究[J];船舶力学;2006年02期
3 李江华,黄德波;三体船构形与兴波阻力关系研究[J];哈尔滨工程大学学报;2002年01期
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5 李云波,黄德波,吴德铭;用改进的 Noblesse 新细长船理论算法探讨单体、双体船兴波[J];哈尔滨工程大学学报;1998年04期
6 卢晓平,潘雨村;高速三体船兴波阻力与片体布局优化研究[J];水动力学研究与进展(A辑);2004年03期
7 何术龙;李百齐;程明道;朱德祥;;三体船船型分析及兴波干扰的模型试验研究[J];水动力学研究与进展(A辑);2006年01期
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9 李培勇,裘泳铭,顾敏童,王文富;三体船阻力模型试验[J];中国造船;2002年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 韩端锋;船舶兴波阻力新细长船理论的方法与计算研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 徐敏;张世联;;三体船连接桥结构型式研究[J];船舶工程;2011年S2期
3 李磊;宗智;;三体船随浪中的破舱稳性研究[J];船舶工程;2012年01期
4 韩端锋,黄德波;近水面潜体兴波阻力的数值预报和收敛性分析[J];船舶力学;2005年01期
5 吴广怀,吴培德,蒋耀军,沈庆;基于兴波阻力的三体船片体位置快速优化方法[J];船舶力学;2005年04期
6 陈京普;朱德祥;何术龙;;双体船/三体船兴波阻力数值预报方法研究[J];船舶力学;2006年02期
7 郦云;卢晓平;;高速三体船阻力性能研究[J];船舶力学;2007年02期
8 田超;吴有生;;水线源强消弃法在船舶定常兴波计算中的应用[J];船舶力学;2008年01期
9 郦云;卢晓平;董祖舜;;正交设计法与回归分析相结合对高速三体船侧体参数优化[J];船舶力学;2008年05期
10 贾敬蓓;宗智;倪少玲;师华强;汤晓宇;郑金伟;高云;;三体船模型试验阻力分析[J];船舶力学;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王平;蔡新功;韩芸;任毅;徐萍;常赫斌;;三体船侧体位置水动力布局规律试验及理论研究[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
2 郦云;卢晓平;董祖舜;;高速三体船研究综述[A];第十八届全国水动力学研讨会文集[C];2004年
3 黄德波;;若干高速与高性能排水式舰船船型的近期发展[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年
4 王毅;卢晓平;;三体船在波浪中的垂荡与升沉计算及其结果分析[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
5 朱德祥;陈京普;;基于Rankine源的面元法及其船型优化中的应用[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
6 吴乘胜;王迎晖;高雷;兰波;周德才;;波浪中三体船水动力布局优化研究[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
7 詹金林;卢晓平;崔焰;;有升力势流三维面元法计算与分析三体船操纵性水动力[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
8 彭艳;韩建达;;无人三体船试验平台的设计与实现[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
9 郦云;卢晓平;董祖舜;;高速三体船研究综述[A];2004年船舶水动力学学术会议论文集[C];2004年
10 朱德祥;冷文浩;李百齐;何术龙;;CAE在船舶性能研究领域的应用[A];中国造船工程学会2007年优秀学术论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周广利;三体船型阻力预报、优化与系列性试验分析研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 袁梦;深海浮式结构物系泊系统的非线性时域分析[D];上海交通大学;2011年
3 倪崇本;基于CFD的船舶阻力性能综合研究[D];上海交通大学;2011年
4 韩端锋;船舶兴波阻力新细长船理论的方法与计算研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
5 吴静萍;有航速三维浮体非线性波浪力数值计算研究[D];武汉理工大学;2004年
6 钱昆;浮体在大幅波浪中的运动和荷载计算研究[D];大连理工大学;2004年
7 韩凌;应用时域格林函数方法模拟有限水深中波浪对结构物的作用[D];大连理工大学;2005年
8 曹正林;高速三体船砰击强度研究[D];武汉理工大学;2008年
9 李国安;多体船兴波时域分析及波体干扰欧拉方程解[D];华中科技大学;2007年
10 冯大奎;绕船舶自由面流动的时域分析和数值计算[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙华伟;三体滑行艇船型与阻力性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孙洪源;三体舰船总体初步设计及模块化技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 郑向阳;某三体舰船总体初步设计及隐身性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 杨德喜;高速三体船结构设计与强度评估[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 刘显龙;水下拖曳体外形设计及其水动力学性能分析[D];大连理工大学;2010年
6 王善芹;基于最小阻力的船型优化[D];大连海事大学;2011年
7 马娟;水面船舶和高性能多体船兴波与阻力性能计算[D];上海交通大学;2011年
8 龙筱晔;风浪流中深海Truss Spar水动力响应研究[D];上海交通大学;2012年
9 文俊华;五体船波浪载荷和运动特性研究[D];上海交通大学;2012年
10 张英晟;船舶阻力计算及三体船片体布局优化研究[D];天津大学;2012年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 俞晓秋,汪希龄;流体静力学有限基本解方法及其应用[J];船舶工程;1994年02期
2 刘永文,张会生,苏明;舰船柴油机的模块化建模与仿真[J];船舶工程;2002年01期
3 李培勇,裘泳铭,顾敏童,许统铨;超细长三体船阻力计算研究[J];船舶工程;2002年02期
4 王志东,朱仁庆;近水面航行二维水翼的水动力特性研究[J];船舶工程;2004年03期
5 贺俊松;陈震;肖熙;;五体船大倾角稳性研究[J];船舶工程;2007年05期
6 钱程;张维竞;吴杰宏;;多体船推进系统设计初探[J];船舶工程;2007年05期
7 马强;胡铁牛;;多体船型破舱稳性比较分析[J];船舶工程;2008年05期
8 苏红宇;军船模块化建造技术发展特点[J];船舶工业技术经济信息;2004年01期
9 黄德波,李云波;一种基于Noblesse的新细长船理论与波陡限制的船舶兴波阻力计算方法[J];船舶力学;1999年04期
10 张志荣,赵峰,李百齐;k-ω湍流模式在船舶粘性流场计算中的应用[J];船舶力学;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 钟震德;;我国高性能船现状与发展动向[A];第六届船舶力学学术委员会全体会议专集[C];2006年
2 李云波;娄睿;李裕龙;;基于粘流理论的五体船阻力计算和水动力干扰研究[A];黑龙江省造船工程学会2008年学术年会论文集[C];2008年
3 李裕龙;李云波;;三体船水动力布局和方法研究[A];2008年船舶水动力学学术会议暨中国船舶学术界进入ITTC30周年纪念会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 韩端锋;船舶兴波阻力新细长船理论的方法与计算研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
2 张明霞;基于NURBS曲面的船舶破舱稳性计算方法研究[D];大连理工大学;2002年
3 仵大伟;船体曲面表达与三维船舶设计研究[D];大连理工大学;2002年
4 马山;高速船舶运动与波浪载荷计算的二维半理论研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
5 孔凡凯;大型定制产品模块化制造关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 曹正林;高速三体船砰击强度研究[D];武汉理工大学;2008年
7 李国安;多体船兴波时域分析及波体干扰欧拉方程解[D];华中科技大学;2007年
8 陈康;影响船舶CFD模拟的因素分析与三体船阻力计算改进探讨[D];哈尔滨工程大学;2008年
9 贾敬蓓;三体船型阻力和运动性能试验研究[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙浩;基于Rhino开发船舶设计建模系统[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 杨德喜;高速三体船结构设计与强度评估[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 杜广东;NURBS技术剖析及其在船体线型表达上的行为研究[D];大连理工大学;2000年
4 陈康;三体船粘性流场的模拟[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 杜拥军;穿浪双体船加装组合附体优化设计[D];哈尔滨工程大学;2004年
6 王先军;浅水域三体船阻力计算[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 孙立宪;三体船和五体船的阻力与流场计算及比较[D];哈尔滨工程大学;2006年
8 曹庆明;鱼类胸鳍推进的水动力分析与运动仿真建模[D];哈尔滨工程大学;2006年
9 黄金森;基于最小阻力的船型优化研究[D];天津大学;2006年
10 杨卓懿;船舶多附体兴波阻力的计算研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 周清华;蒋学敏;李祥宁;;基于波浪载荷直接计算的三体船总纵强度评估研究[J];船舶工程;2012年02期
2 郑律;丛刚;王耀辉;;三体船侧体位置优化设计研究[J];船舶;2012年04期
3 詹金林;卢晓平;陈阳;张树龙;;三体船斜航流场与操纵性位置导数面元法分析[J];华中科技大学学报(自然科学版);2012年06期
4 崔健;文逸彦;陈鹏;杨松林;;一种具有倾斜侧体的三体船阻力试验研究[J];中国舰船研究;2012年06期
5 黄珍;侯平仁;徐小强;王绪明;;高速三体无人搜救船航向控制系统建模与仿真[J];武汉理工大学学报;2012年08期
6 闫蕾;宗智;倪少玲;李海涛;孙雷;李磊;李柯;;半滑行前三体船型模型阻力对比试验研究[J];船海工程;2013年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 王肖景;基于三梁模型的三体船总振动分析[D];大连理工大学;2011年
2 王文江;半滑行船的阻力性能研究[D];大连理工大学;2011年
3 李磊;高速半滑行三体船稳性研究[D];大连理工大学;2011年
4 陈志强;半潜船振动特性分析[D];大连理工大学;2011年
5 张小利;船舶柴油机节能控制装置设计[D];武汉理工大学;2012年
6 苏宇山;混合优化方法及三体船体布局与兴波干扰研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
7 李晓文;新型坞载登陆艇概念设计研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李培勇,裘泳铭,顾敏童,许统铨;超细长三体船阻力计算研究[J];船舶工程;2002年02期
2 程明道,刘晓东,何术龙,贺五洲;方尾舰船兴波阻力计算及其应用[J];船舶力学;1999年01期
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4 李云波,黄德波;一种双体船兴波阻力计算方法[J];船舶力学;2002年05期
5 吴广怀,吴培德,蒋耀军,沈庆;基于兴波阻力的三体船片体位置快速优化方法[J];船舶力学;2005年04期
6 韩开佳,黄德波;三体船的兴波阻力计算[J];哈尔滨工程大学学报;2000年01期
7 李江华,黄德波;三体船构形与兴波阻力关系研究[J];哈尔滨工程大学学报;2002年01期
8 黄德波,牟军;关于线性兴波阻力理论的解释、修正与计算[J];哈尔滨工程大学学报;1997年05期
9 张亮,李云波,黄德波;水线积分项对运动浮体波浪绕射力的影响[J];哈尔滨工程大学学报;1998年02期
10 李云波,黄德波,吴德铭;用改进的 Noblesse 新细长船理论算法探讨单体、双体船兴波[J];哈尔滨工程大学学报;1998年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴广怀;陈徐均;吴培德;沈庆;;三体船模型的阻力试验和数值预报[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2010年04期
2 谢玲玲;徐海祥;;深浅水中高速三体船兴波阻力数值计算[J];华中科技大学学报(自然科学版);2009年04期
3 王中;卢晓平;付攀;;侧体位置对三体船阻力影响研究[J];中国造船;2009年02期
4 陈京普;朱德祥;何术龙;;双体船/三体船兴波阻力数值预报方法研究[J];船舶力学;2006年02期
5 王中;卢晓平;马晓罡;;自由面区域变换法解三体船兴波问题[J];水动力学研究与进展A辑;2009年04期
6 王中;卢晓平;付攀;;三体船升沉和纵倾计算及其对兴波阻力的影响[J];上海交通大学学报;2010年10期
7 刘昌明;李云波;李裕龙;;三体船兴波阻力计算方法比较及兴波干扰研究[J];中国舰船研究;2009年05期
8 卢晓平,潘雨村;高速三体船兴波阻力与片体布局优化研究(英文)[J];船舶力学;2004年06期
9 王中;卢晓平;王玮;;三体船兴波阻力计算的自由面网格快速生成[J];哈尔滨工程大学学报;2010年04期
10 马强;胡铁牛;;多体船型破舱稳性比较分析[J];船舶工程;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王中;卢晓平;;非线性兴波数值方法在三体船球首选型中的应用[A];七届更迭 三十回眸——第七届船舶力学学术委员会全体会议论文集[C];2010年
2 郦云;卢晓平;董祖舜;;高速三体船研究综述[A];2004年船舶水动力学学术会议论文集[C];2004年
3 李裕龙;李云波;;三体船水动力布局和方法研究[A];2008年船舶水动力学学术会议暨中国船舶学术界进入ITTC30周年纪念会论文集[C];2008年
4 吴乘胜;王迎晖;高雷;兰波;周德才;;波浪中三体船水动力布局优化研究[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
5 贺俊松;陈震;肖熙;;五体船兴波阻力特性的理论与试验研究[A];第十三届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集[C];2007年
6 郦云;卢晓平;董祖舜;;高速三体船研究综述[A];第十八届全国水动力学研讨会文集[C];2004年
7 詹金林;卢晓平;崔焰;;有升力势流三维面元法计算与分析三体船操纵性水动力[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
8 马山;段文洋;周立师;王瑞锋;周耀华;;三体船在斜浪规则波中运动响应预报方法研究[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
9 马勇;郑伟涛;;赛艇兴波阻力的Mechell方法计算分析[A];第十届全国运动生物力学学术交流大会论文汇编[C];2002年
10 耿彦超;胡嘉骏;顾学康;汪雪良;祁恩荣;;高速三体船波浪载荷预报研究[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 辟心;适应新军事变革的三体船[N];中国海洋报;2004年
2 记者 王振清;美推出“波能吞噬推进器船”技术[N];中国船舶报;2006年
3 本报专稿 沐阳;世界首艘实战三体战舰将服役[N];世界报;2008年
4 力行;为什么舰艇长个“大鼻子”?[N];中国国防报;2002年
5 李志克;新概念舰船逐鹿海战场[N];解放军报;2002年
6 本报专稿 周峰;澳大利亚未来10年要追上美军步伐[N];世界报;2005年
7 本报记者 刘慧;中国首艘“不晕船”出海[N];北京科技报;2004年
8 本报专稿 虞非凡;多体战舰成为海军新造舰焦点[N];世界报;2007年
9 记者  张亮;太阳能船将进行环球首航[N];科技日报;2006年
10 力行;为什么潜艇在水下航速更快?[N];中国国防报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周广利;三体船型阻力预报、优化与系列性试验分析研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 贾敬蓓;三体船型阻力和运动性能试验研究[D];大连理工大学;2010年
3 韩端锋;船舶兴波阻力新细长船理论的方法与计算研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
4 倪崇本;基于CFD的船舶阻力性能综合研究[D];上海交通大学;2011年
5 李国安;多体船兴波时域分析及波体干扰欧拉方程解[D];华中科技大学;2007年
6 吴静萍;有航速三维浮体非线性波浪力数值计算研究[D];武汉理工大学;2004年
7 陈波;采用Green-Naghdi方程数值研究浅水船波[D];华中科技大学;2004年
8 李胜忠;基于SBD技术的船舶水动力构型优化设计研究[D];中国舰船研究院;2012年
9 葛新发;赛艇水动力性能和运动员机能的评定研究[D];武汉理工大学;2004年
10 詹成胜;船舶非定常兴波问题的时域计算研究[D];武汉理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张海鹏;基于新细长船兴波理论的多体船构型优化研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
2 孙洪源;三体舰船总体初步设计及模块化技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭美;三体巡视舰概念设计研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 于雷;三体船构型变化对流场和阻力的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 孙立宪;三体船和五体船的阻力与流场计算及比较[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 张英晟;船舶阻力计算及三体船片体布局优化研究[D];天津大学;2012年
7 李磊;高速半滑行三体船稳性研究[D];大连理工大学;2011年
8 梁洪光;带T型翼三体船的阻力及耐波性能研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 王红军;高速三体船片体布局优化实验研究[D];大连理工大学;2007年
10 程宣恺;改变侧体姿态角的三体船水动力性能数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2011年
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