前三体船概念及其阻力和运动性能试验研究
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三体船布局对阻力影响的初步研究的开题报告
题目:三体船布局对阻力影响的初步研究
研究背景:
作为常见的深空探测器,三体船在空间探测中担任着重要的角色,然而对于三体船的阻力问题,目前仍存在着不少的争议。
三体船中心引力互相影响,因此船体结构
布局对传感器的影响也不容忽视。
因此,对于三体船的布局结构的阻力影响问题进行
研究,对于提高航空器运行效率和减小对环境的影响具有重要意义。
研究目的:
本研究旨在通过数值模拟和实验研究方法,探索三体船的布局结构对空气中的阻力、升力等物理参数的影响,并寻找优化布局的方法,以提高船体的设计效率和降低
燃料消耗。
研究内容:
1.通过CFD软件对三体船的布局结构进行建模,并分析各个零部件对阻力的贡献。
2.通过风洞试验等实验方法,对三体船布局方案的阻力系数进行测试,并对比分析各种布局方案的优劣。
3.借助MATLAB等数据分析软件,对试验数据进行处理和分析,并寻找优化布局的方法,以达到最高的运行效率。
研究意义:
三体船在现代探测事业中起着举足轻重的作用,通过对其布局结构的阻力影响进行研究,可帮助设计师更好地选择适合的布局结构,提高航空器运行效率和降低燃料
消耗,具有重要的实际应用价值。
三体舰船研究综述摘要:近年来,舰船研究与设计人员一直在探索新的舰船设计的思想,寻求适应21世纪的新的舰船构型.为了在成本、生命力、隐身性等舰船设计的一些关键因素上寻求新的突破,舰船设计人员根据单堆栈船或双体船设计上的经验与启示,提出了三体船的设计思想.这是一种创新的设计思想,目前的一些研究成果显示:在降低寿命周期和采购费用、具有较好的耐波性、具有更灵活的内外甲板设计以及减少物理特性等方面,三体船都具有可观的前景.关键词:三体船;研究现状;设计方案;技术特征近年来,特种排水型高性能船型的研究趋于活跃,如深V 型船、小水线面双体船以及穿浪双体船等都是研究和实用较多的船型,还有一种新船型高速三体船引起了人们很大的关注.高速三体船水下部分由中体(主船体)和两个小侧体(辅船体)组成,3个船体均为细长片体,中体比普通单体船更加瘦长(L/B大约在12到18)之间,侧体排水量不超过中体排水量的10,连接桥将侧体与中体连接成一体.这种船型构造使高速三体船的兴波阻力小,2个侧体又能提供足够的稳性,连接桥还具有提高总纵强度的功能,同时还有利于形成宽阔甲板面,为设备布置提供更大空间.此外,该船型也具有优良的耐波性,尤其是可避免双体船的“扭摇”(横摇与纵摇的耦合摇摆)与“急摇”(短周期的横摇),并可明显减小纵摇和升沉.高速三体船用作军船还有防护能力、破损稳性以及隐蔽性好,利于武器系统分散布置、模块化设计和直升机操作等优点.尽管高速三体船与常规单体船相比也有制造工艺复杂、制造成本高的缺点,但鉴于在主要技战术性能方面的优势,该船型适合用作多种水面舰船,如高速护卫舰、驱逐舰、导弹艇、猎潜艇等,甚至有人认为高速三体船是未来航母的潜在船型,其应用前景相当广阔.1.国内外研究现状20世纪70年代原苏联就对三体船的深、浅水阻力进行了理论研究,随后国外又发表了一些三体船方案分析和模型试验的文献.90年代这种新船型开始得到厂商的青睐,有少量实船付诸营运,如爱尔兰的三体船“冒险家”号.从90年代中期开始,该船型受到国外军方重视,美、英及北约其它成员国的海军对该船型都产生了兴趣.英国在此期间开始投入了大量资金对军用三体船进行研究与设计论证, 于2000年建造出了98.7m长的三体试验舰“RV 特里顿”号(“海神”号).该试验舰是按护卫舰的概念以2/3的比例缩小设计建造的,下水后进行了广泛的实船试验,目前实船试验仍在进行.英国“未来水面战舰(FSC)计划”将三体船作为第一候选船型,并计划到2013年以FSC替代22型、23型护卫舰.此外,意大利对高速三体船也进行了较为系统的理论计算和模型试验研究,研究内容包括片体布局优化、兴波阻力特性、波浪中的运动特性以及船体结构强度等.北朝鲜则对2500t级的高速三体船的片体布局和快速性进行了研究,采用了模型试验、理论计算与分析的方法,研究船型与护卫舰相近.美国军方则提出了47. 7kn航速“蓝骑士”号巡逻艇、30kn以上航速驱护舰,以及32kn航速25700t的“海妖”号大型战舰构想,并长期派员参与英国“海神”号实船试验.法国、日本、加拿大也表现出了对三体船的兴趣.在国内,近几年高速三体船的研究也开始受到重视.20世纪90年代末至本世纪初哈尔滨工程大学、海军工程大学、上海船舶科学研究所和上海交通大学几乎同时对高速三体船的船型与水动力进行了研究,初步了解到其兴波阻力、耐波性方面具有较大优越性.当代三体船的研究已有20多年的历程,直到90年代中期以后高速三体船的研究才取得了较大发展. 这期间国内外高速三体船的研究主要集中在水动力理论、模型试验、船型优化以及概念设计等方面,也有少量关于结构强度方面的文献,如将双体船的剪力和扭摇力矩公式作适当变换使之适合于三体船的强度计算,通过计算实例指出三体船的扭摇力矩可以忽略,剪力和弯矩是成比例的.2.设计方案研究在三体船的研究中,曾有过很多种方案设计,针对舰船,航母,英国伦敦大学曾提出了如下设计方案,以供海军装备部门进行比较选择.第一种是反潜护卫舰.该设计方案提出的设想是用细长的三体船来执行世纪型护卫舰所承担的防卫任务.这一设计引起了英国国防部的浓厚兴趣.其特点是在动力推进系统和直升机在小型舰艇上的布置方面.第二种是近海巡逻艇.在此设计方案中,该三体船重吨,比吨的单体船重,但推进装置所需的功率反而比单体船小.设计人员预测,三体船的单舰建造成本并不比单体船大.该设计的总体布置更加灵活,直升机的布置也更加方便.据估计, 该三体船具有更好的耐波性,在一级海况中,该型三体船的最大持续航速比单体船要高出一节.第三种设计方案是小型航空母舰.本方案是根据防务研究局的要求,按单体船的设计改变而形成的,其目的是检验未来航空母舰对这种新的设计概念的适应性,这一设计方案不仅在耐波性或推进系统方面,而且在飞行甲板的总体布置以及生存能力方面都显示出优势.其飞行甲板很宽,它可以使飞机的升降装置布置到跑道之外.这表明,三体船型长而宽的特点可以在给定的飞行甲板长度的要求之下,使排水量更小,造价更低廉.第四种设计方案是防空驱逐舰.该设计方案能满足现代防空驱逐舰队的要求.由于其较宽的上层甲板,三体船型的防空驱逐舰在居住舱室和作战空间的布置上显示出更加灵活的优越性.另外,推进装置能以较小的功率产生较大的推进力.第五种设计方案是轻型护卫舰.该研究与一个相似要求的单体船设计相对应, 目的是考察吨的近岸巡逻艇与超过吨的护卫舰之间的设计范围.对于以上这几种设计方案,伦敦大学的研究人员从稳定性、航速和功率、阻力、推进系统、耐波性、操纵性、结构、生存能力、总体布置等方面作了进一步的研究.为进一步选取最佳方案打下了基础.3.技术特征三体船是为适应世纪反潜作战需要而开发的一种新的高性能船舶,它与常规单体排水型船舶相比,具有七大特点.一、隐身性能好三体船的上层建筑低矮平滑,船体暴露部位虽双面体或多面体,四周转角处做成圆弧状可减少对雷达波的反射,有较好的雷达隐身性能.机舱排气道布置在主船体与舷侧船体之间,从而减少了红外信号特征.机械设备尽可能布置在较高的位置,加上舷侧体的屏蔽,可减少舰船自身的辐射噪声.二、航行阻力小三体船的主船体长宽比约为,与一般单体船相比狭长许多,这就大大降低了高速航行时的兴波阻力.研究表明,即使带有舷侧船体,三体船航行时的阻力也要比同样大小单体船航行时的阻力小.这就使其在高速航行时,可相应减少主机的输出功率,进而节省燃油.三、上甲板宽阔与单体船相比,三体船的上甲板非常宽阔,这将为舰船的布置提供十分便利的条件,可使武器和电子设备分散布置,减少了它们彼引间的相互干扰.同时,宽大的甲板还使其便于布置更大的直升机起降平台,搭载更多的反潜直升机,从而大大加强舰艇的反潜作战能力.四、生存能力强三体船的主要设备和人员、弹药等均布置在船体内,两侧的舷侧船体可对其起到关键的保护作用.即使在主船体中弹、破损后, 其稳性也超过单体船.同时, 船的动力和操纵还可通过其他船体来实现三体船的主要设备和人员、弹药等均布置在主船体内,两侧的舷船体可对其起到关键的保护作用.即使在主船体中弹、破损后,其稳性也超过单体船.同时,船的动力和操纵还可通过其他船体来实现. 五、适航性改善由于采用发般龙骨、减摇鳍等减摇措施,三体船的升沉、纵摇、横摇等均有所减小.主体与舷侧体间存在一定距离,使相互间的波浪干扰较小.与双体船和小水线面双体船相比, 波浪拍击对三体船的影响也较小.六、建造费用低按照常规单体护卫舰一贯采用的正常程序进行估算,三体护卫舰的建造费用比单体舰的建造费用少,总费用包括作战系统低.这是因为三体船型结构使舰的推进系统和电子系统有所简化设备重量的减轻和只采用一根主轴,又使舰相应减少了基座和支撑的重量,从而进一步降低了建造费用.七、改装余地大三体船宽阔的空间,武器、电子设备的布置,还有利于实现模块化,便于今后的现代化改装.同时,加宽三体船的舷侧船体可增加船的稳性,这也为以后的现代化改装提供了余地.4.展望由于高性能三体船在耐波性和稳性方面有较大优势,尤其是高速三体船能够避免双体船的“扭摇”与“急摇”.而国内研究和应用起步比较晚,许多技术还不成熟,理论研究也不是很透彻,国际上的许多研究都是在十分保密的情况下进行的,公开发表的文章并不多见,加上该船型的上述较之其它高性能船的明显优势,根据国民经济发展水平、人民生活水平提高的需求、军事战略的要求,通过深入的理论分析和模型实验,得到较详实的水动力实体参数,实现船型优化,建立高性能三体船型的理论预报模型将十分有意义.因此为促进高速三体船的实际应用,应当做进一步研究,如:(1) 开展对实船航速的超高速三体船研究;(2) 采用已有的或新的工程优化方法对高速三体船进行船型优化研究;(3) 以三维面元法开展高速三体船在波浪中的运动研究,并进一步开展高速三体船兴波阻力以及粘性阻力计算方法的研究;(4) 展开高速三体船的军事应用、船体结构和总布置方面的研究.。
三体船随浪中的完整稳性研究在航海中,船舶的稳定性是一个非常重要的问题。
稳定性是指船舶在遇到外部扰动时能够保持稳定状态的能力。
对于三体船这种特殊的船舶形式,其稳定性研究显得尤为重要。
本文将针对三体船在波浪中的稳定性展开探讨。
一、三体船的基本结构三体船是一种由三个主要船体构成的船舶,通常是两个较小的侧向船体和一个较大的中央船体组成。
这种结构能够提供更大的承载能力和稳定性,适用于一些需要大型载货的船舶。
二、波浪作用下的三体船稳定性在波浪中,船舶会受到波浪的冲击力和摇晃力的作用,而对于三体船来说,由于其结构的特殊性,波浪的作用会更为复杂。
一方面,三体船的中央船体会承受更大的波浪力,另一方面,侧向船体会对中央船体产生一定的支撑作用,从而影响整个船舶的稳定性。
三、三体船在波浪中的完整稳定性研究1.理论分析通过对三体船在波浪中的受力分析和动力学建模,可以得到船舶在波浪中的运动方程,进而可以计算出船舶在不同波浪条件下的稳定性情况。
同时,可以借助计算流体动力学(CFD)模拟软件来模拟船舶在波浪中的运动情况,以进一步验证理论分析的结果。
2.模型试验为了验证理论分析的准确性,可以进行三体船在波浪水池中的模型试验。
通过在模型水池中模拟不同大小和方向的波浪,观察三体船在波浪中的运动情况,并对其进行分析和评估。
这种试验可以为进一步的研究提供基础数据。
3.实际海试验最终,为了验证理论分析和模型试验的结果,可以进行实际的海试验。
在真实海洋环境下,观察三体船在不同波浪条件下的稳定性情况,并对其进行评估。
通过海试验可以更加真实地反映出船舶在波浪中的实际表现。
四、结论三体船在波浪中的完整稳定性研究是一个复杂而重要的课题,需要结合理论分析、模型试验和实际海试验来进行全面研究。
只有深入了解船舶在波浪中的受力情况,才能更好地提高船舶的稳定性性能,确保船舶的安全航行。
希望未来能够有更多的研究投入到这个领域,为船舶工程的发展和进步贡献力量。
三体船操纵与横摇耦合运动试验与分析船舶在航行过程中,由于涉及到复杂的水动力学问题,船体的运动也会受到多种因素的影响,而横摇是其中比较典型的一种运动形式。
因此,对于舰艇进行操纵和控制时,必须充分考虑到船体的横摇运动,并采取相应的措施,以保证船舶的安全性和航行效率。
在本文中,将介绍一种船舶操纵与横摇耦合运动试验与分析。
一、试验目的本次试验的目的是探讨船舶操纵与横摇耦合运动的特性,并对其进行分析。
通过试验,可以得到以下方面的参考数据:1. 船舶在不同操纵条件下的横摇幅度、周期和频率等参数。
2. 不同操纵条件下的船舶横向加速度及姿态角等参数。
3. 分析船舶操纵与横摇的耦合特性,探究操纵对横摇的影响以及如何通过操纵来控制和减小船舶的横摇运动。
二、试验方法本次试验采用的是真实船舶模型,通过在水槽中设置波浪平台来模拟船舶在风浪条件下的横摇运动。
试验过程中将记录下来船舶的操纵动作,如舵角、推进力等参数,并通过惯性测量系统来实时记录船舶姿态、速度、加速度等数据,最终利用Matlab等工具进行数据分析和处理。
三、试验结果在试验过程中,分别对舵角、速度等操纵参数进行多次试验,得到了相应的实验数据。
其中,船舶的横摇振幅和周期与船速和船舶构型等因素都有关系,试验结果如下:1. 船速对横摇振幅的影响:当船速较低时,横摇振幅较小,随着船速增加,横摇振幅逐渐增大,达到一个最大值后开始逐渐减小。
2. 船舶构型对横摇振幅的影响:在相同的船速下,不同平台宽度的船舶,横摇振幅也有所不同。
当平台宽度较小时,横摇振幅会比较大,而平台较宽时则会有所减小。
3. 操纵对横摇的影响:若未加任何操纵时,船舶的横摇运动会明显增大,而操纵动作(如舵角)的变化可以对横摇进行控制和调节,减小横摇的振幅和周期。
四、分析和结论通过对试验结果的分析,得出了以下结论:1. 横摇运动受多种因素的影响,如船速、船舶构型等因素都会影响横摇振幅和周期的大小。
2. 操纵动作可以帮助减小船舶的横摇振幅和周期,调节范围也受舵盘角度的限制。
船舶阻力试验简介船舶阻力与造船工程实际密切相关,对设计性能良好的船舶具有重要意义。
迄今为止,船模试验依旧是研究各种船型阻力的通用方法。
船模试验中计算实船阻力的基本方法依旧在实船建造的前期工作中占有极大的比重,因此本文通过了解、学习各种相关论文分析船舶阻力试验的各种方法介绍并简要叙述其优缺点。
1阻力分类目前,船模试验依旧是研究各种船型阻力的通用方法。
在船模试验中,模型船体并不安装螺旋桨等推进器,而是依靠一定的牵引力在水池中进行匀速向前运动。
因此在进行模型试验时候我们只模拟船舶航行阻力中水阻力中的静水阻力。
而静水阻力通常由裸体阻力和附体阻力组成,其中裸体阻力还会受到环境条件的影响而发生变化。
进一步划分的话,船的裸体阻力还将包含有摩擦阻力和压阻力两种阻力成分。
根据性质的不同,压阻力还含有粘压阻力和兴波阻力两种阻力。
因此我们在高速三体船模型阻力试验中的阻力研究主要研究船的总阻力、黏性阻力和兴波阻力三种阻力。
2研究船舶阻力的方法船舶阻力的研究方法分别有理论研究方法、试验方法和数值模拟。
1)理论研究方法应用流体力学的理论,建立物理或数学模型,根据有关试验观察和测量,结合理论的推演计算。
对于像船舶快速性这样的复杂问题,往往只能获得基本的、定性的解决。
2)数值模拟根据数学模型,采用数值方法(数值模拟)预报船舶航行性能和优化船型和推进器的设计。
但是,由于船型复杂多样,围绕船体的流动也极为复杂,因此数值模拟只能解决部分问题,而大量快速性的实际问题,主要的还是依靠模型试验。
3)试验方法试验方法包括船模试验和实船试验。
船模试验是根据对问题本质的理性认识,按照相似理论(或因次分析)制作小尺度的船模和桨模,在试验池中进行试验,以获得问题定性和定量的解决。
许多优良船型或重要船舶几乎都要进行船模试验。
在船舶快速性研究的历史上,船模试验一直是最主要的方法,在某种意义上说,曾经是唯一的方法。
但船模试验有其局限性,诸如因尺度效应不能完全模拟实船的情况等。
三体舰的先驱调查报告三体舰是英国目前正在研制的新型舰,该型舰打破了传统舰型,具有极大的应用潜力。
英国海军早已抛出三体护卫舰的设想,并从去年开始设计建造了一艘名为“海神”号的试验舰。
在过去的一段时间,中外军事媒体对三体护卫舰方案及“海神”号的有关设计情况多多少少作了报道,如今,“海神”号已顺利下水,并将在7月开始进行海试,此时“海神”号的详细性和真实性就不言而喻了。
让我们共同对这位三体舰的先驱进行了解与评判。
巨大的诱惑英国国防部在90年代初期即开始研究军舰采用三体舰型所能带来的效益。
此项研究工作由国防鉴定研究署领导,国防工业部门、舰船学术机构及其它地方科研院所参与研究。
初步结果表明,三体舰型的军舰较之普通单体舰型军舰来说,在理论上有许多优点,主要归纳如下:①阻力最小。
三体舰的主舰体细长,水线面系数较小,因此兴波阻力与摩擦阻力都小。
②节省动力。
由于三体舰的阻力小,使舰体在比较高的航速时可节省功率约20%。
由于军舰的装机功率由最高航速决定,因此,安装的推进动力装置也就可以小一些,相应地节约了动力装置的采购费用。
③稳定性好。
根据三体舰破损稳定性要求,舷侧舰体长度约为主舰体长度的40%,这使得整舰稳定性较高,允许在桅杆上更高、更重地安装设备,增加了未来的改装发展潜力。
另外,三体舰型也使整舰的生命力得到提高。
④适航性好,可在更高的海况下保持较高的航速。
⑤增大空间。
三体舰可使上甲板面积增加40%,航空设施和武器系统有了更大的布置空间,直升机起降区甚至可设在运动最小的舰体中部区域。
⑥隐身性好。
三体舰上的机械设备设在上层建筑较高的部位,减少了水下辐射噪声。
动力装置产生的废气可排放在主舰体与舷侧舰体之间,减小了红外信号。
由于三体舰在理论上拥有以上众多优点,英国军方对这种军舰十分想往。
为验证三体军舰的实用性,英国国防部于1997年7月与沃斯帕·桑尼克罗夫特公司简称沃·桑公司签订了一项价值1300万英镑的合同,建造“海神”号三体试验舰,用于评估三体舰型在未来英海军战舰上的实用性,以后将作为通用试验舰继续使用。
船舶阻力计算及三体船片体布局优化研究的开题报告一、研究背景及意义随着能源需求的增长和环境保护的要求,船舶能源效率和排放要求的变化越来越受到关注。
阻力是影响船舶能源效率的一个重要因素,因此船舶阻力计算和优化研究是船舶设计和运营的重要内容。
三体船片体是一种新型船型,具有良好的经济性和航行性能,因此对其阻力计算及布局优化研究具有重要的理论研究和应用价值。
二、研究内容和技术路线1.研究内容(1) 船舶阻力计算理论及方法研究,包括基于流体动力学理论的船舶阻力计算方法、测量方法、数值模拟方法等。
(2) 三体船片体结构设计及优化研究,包括三体船片体的几何结构参数、船体布局、推进系统等方面的优化设计。
(3) 研究不同参数对三体船片体阻力的影响,分析优化后的三体船片体的阻力特性。
(4) 基于数值模拟方法,分析不同海况下三体船片体的阻力特性及航行性能。
2.技术路线(1) 建立三体船片体阻力计算理论模型,开展相关理论研究。
(2) 基于CFD软件,对三体船片体进行数值模拟计算,分析不同参数对阻力的影响。
(3) 运用多目标遗传算法,进行三体船片体布局优化设计。
(4) 对优化后的三体船片体进行模型试验和实船试验,验证理论和数值模拟的准确性。
三、研究进度计划1.前期准备工作(2个月)(1) 文献调研,了解研究现状。
(2) 开展阻力计算理论相关研究,建立三体船片体阻力计算理论模型。
2.数值模拟计算及优化设计(6个月)(1) 对三体船片体进行网格划分,建立CFD模型,进行数值模拟计算。
(2) 进行布局优化设计,运用多目标遗传算法进行优化设计。
3.试验验证及数据处理(4个月)(1) 进行试验验证,包括模型试验和实船试验。
(2) 对试验数据进行处理和分析,验证理论和数值模拟的准确性。
4.撰写论文、发表文章(2个月)(1) 整理研究数据和结果,撰写论文。
(2) 发表相关学术论文,向学术界介绍研究结果。
四、预期研究成果(1) 建立三体船片体阻力计算理论模型,开展相关理论研究。
什么是三体船、三体船优缺点三体船由来三体船是以军事应用为目的而发展的一种新船型,起步迄今不过20年。
与单体船相比,三体设计具有更快的航速、更低的燃料消耗、更好的适航稳定性和更出色的操纵性,战场生存能力更为出色。
三体船的平稳性比小水线面双体船型还要好得多,其宽大的甲板面积,更有利于舰载机的起降。
中间的主船体内可放置重要设备和弹药,两侧的副船体可以起到对主船体的保护作用,在遭到敌方水下武器攻击时可使中间的主船体免受损伤,大大提高了舰船的生存能力。
船体设计采用内倾斜边和雷达吸波材料,具有较小的雷达反射面积,船的外侧船体也有助于减弱推进器在水下发出的较大声响。
三体船详细介绍三体船主要由三个船体组成,其中间为主船体,尺度约占排水体积的90%,两侧并肩各有一个大小相同的辅助船体,其主要特点是中高速阻力性能优于单体船和双体船,适航性优于单体船,甲板面积宽敞,便于舱室布置;由于主船体和两侧辅体的屏蔽,全船具有隐身性和较高的生存能力。
其缺点是结构复杂,重量较大,设计难度大,操纵性稍差,建造、下水、锚泊和进坞比较困难。
也正是由于三体船具有很大的制造难度,目前各国一般在建造大中型舰艇时才考虑这一舰型。
除美国和英国外,目前日本也在考虑建造未来型三体战斗舰艇,在2007年日本防卫省军事研发机构公开展示的资料中,就出现了一种4000吨级的舰船设计。
资料显示它能够以高速或者低速航行,同时能利用雷达和材料增强其隐身能力。
其设计与LCS2十分相似。
三体船有三个瘦长的船体共享一个主甲板及上层结构,使用涡轮喷嘴发动机,通过向后喷水获取反作用力向前推进,比普通螺旋桨推动更快速,而在高速时,三体瘦长的船身能降低阻力。
而且船体稳度高,不易翻船(但若风浪过大,翻过90度后,因为没有单体船的静稳度扶正力矩,反而有灭顶之虞)尽管三体舰的“噱头”让濒海战斗舰成为世界海军界近年来最大的热点,但军事专家也指出,濒海战斗舰还存在一些深层次的问题:濒海战斗舰更多地只能担负相对单一的行动,很难一次性地完成近海海域的所有或多种作战任务。
三体船横摇模型试验及其特性分析姚迪;卢晓平;王毅【摘要】三体船在波浪中的横摇特性和优点是三体新船型研发的技术支撑,采用模型试验和理论分析相结合的方法,对三体船横摇运动特性进行探讨.开展三体船静水横摇、正横浪零速波浪横摇模型试验,得出三体船线性、非线性阻尼假设下的横摇阻尼、频率响应和周期.通过横摇响应曲线的分析和对比.得出三体船不同侧体位置下波浪中横摇附加惯量、阻尼和运动响应、周期特性,以及侧体位置对以上各横摇特性影响的规律.研究表明:三体船横摇阻尼远大于常规单体船,而横摇运动幅值响应远小于常规单体船:侧体的横位置对三体船横摇具有显著影响,侧体纵向位置对横摇影响很小.综合考虑运动响应和横摇周期,在不规则波中三体船的横摇比常规单体船缓和得多.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2010(005)004【总页数】7页(P6-11,26)【关键词】三体船;船舶耐波性;横摇运动;模型试验;横摇阻尼【作者】姚迪;卢晓平;王毅【作者单位】大连船舶重工有限责任公司军事代表室,辽宁,大连,116001;海军工程大学,船舶与动力学院,湖北,武汉,430033;海军工程大学,船舶与动力学院,湖北,武汉,430033【正文语种】中文【中图分类】U661.31三体船作为一种新型船舶,具有兴波阻力小、适航性、稳性和总体布置性好等诸多优点,是目前国内外研发的热点船型之一[1]。
2000年英国建造了98.7m长,1 100 t级的三体试验舰“海神”号后,美国军方长期派员参与“海神”号实船试验,并为此船提供一套综合试验仪器对三体船耐波特性进行精确测试。
2005年澳大利亚建造出了世界最大全铝质车—客—货运三体船,船长约127 m,500 t装载下航速可达40 k n,4 m有义波高下的试航速度达45 k n。
2008年由澳大利亚奥斯图公司承建的美国三体濒海战斗舰“独立”号(LCS-2)建造完毕[2];2009 年 11 月中旬,“独立”号在墨西哥湾进行海试,海试中“独立”号全速航行时航速高达46 k n。
三体船操纵与横摇耦合运动试验与分析马天宇;崔健;杨松林【摘要】通过对三体船模的回转试验,测得不同转速和舵角下的回转直径,并得到回转过程中一系列横摇角变化曲线.在此基础上,建立船舶操纵和横摇运动模式系统辨识的数学模型,从系统辨识原理出发,确定目标函数.编写了一套基于Visual Basic 6.0的遗传算法系统辨识程序,该程序可通过限定约束条件对水面三体船模操纵和横摇的试验数据进行辨识.最后对结果进行分析,验证该方法的可行性.%In this paper, the author measured turning diameters with different rotation speed and different rudder angles,and got a series of rolling angle variation curve during the rotation process by carrying out trimaran model rotation test. On this basis, the author established maneuvering motion pattern and rolling motion pattern in the model system identification,and starting from the system identification theory,the author confirmed the target function. The author adapted a GA system identification program based on Visual Basic 6.0, which could identify the surface trimaran model maneuvering and tossing test data by limitting the restrained condition. At last,the method has been proved feasible after analysis of the results.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2012(034)011【总页数】5页(P23-26,36)【关键词】三体船;操纵性;横摇运动;船模试验;系统辨识【作者】马天宇;崔健;杨松林【作者单位】江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003【正文语种】中文【中图分类】U661.33;U661.70 引言高速船操纵性在船舶的所有水动力性能中,是研究的最不成熟的,因此也是最值得研究的问题之一。
三体船粘压阻力研究的开题报告
一、选题背景
研究船舶阻力是船舶设计和造船行业中非常重要的一项工作。
粘性
阻力是船舶主要的阻力之一,也是对于船舶性能的评价非常重要的指标。
而三体船采用了独特的外形设计,具有很好的水动力性能,因此对于三
体船的粘性阻力研究非常有意义。
二、研究目的
本研究旨在探究三体船粘性阻力的特点、规律及影响因素,为三体
船的船型设计提供理论依据和实践指导。
三、研究内容
1.对三体船结构和流场进行模拟分析,探究三体船粘性阻力的基本
特点和规律。
2.通过实验方法,考察三体船水动力特性,研究船体在不同流速和
流向下的粘性阻力变化情况。
3.对比分析三体船与传统船型的粘性阻力差异,找到三体船优化船
型的优势,提高船舶性能。
四、研究方法
本研究采用计算流体力学(CFD)技术和水池试验相结合的方法,
以三体船为研究对象,通过数值模拟和实验测量,获取三体船在不同水
流条件下的流场数据和阻力数据,并对其进行分析比较,得出三体船船
型设计优化的结论。
五、研究意义
本研究将为三体船的设计和优化提供理论支持和实践指导,为提高三体船的水动力性能、降低航行能耗和提高安全稳定性等方面提供科学依据。
六、预期成果
通过本研究,预期得到三体船粘性阻力特性的详细研究结果、三体船船型设计的优化结论和建议,以及对三体船的航行性能和安全性能进行全面评估的调查报告。