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用tent函数计算兴波阻力及优化船型问题

(一)引言 日本马场荣一〔幻、堤孝行〔.,、松井〔弓,等分别提出了以波形分析的方法改进船型。而在他们的理论算法中,选择船型的横剖面面积曲线形状作为船型特征,把基本船型的横剖面面积曲线迭加到薄船的横剖面面积曲线上以构成改良船型的横剖面面积曲线,然后再根据一定的设计程序设计改良船型。 C.C.Hsiung提出了以tent函数表征基本船型船体曲表面的方法,利用Mi。hell理论对船型进行兴波阻力计算,把船型的兴波阻力表达为其型值的函数,形成二次规划问题,以求取改良船型。 本文利用前者的薄船迭加原理,利用后者的tent函数兴波阻力计算方法,选择SUMT混合罚因子优化方法,在设计一定约束的情况下,也得到了相应的理论改良船型。 (二)改良船型的兴波阻力计算 利用迭加原理,即基本船型的谱函数与附加薄船的谱函数能够线性地迭加成改良船型的谱函数。基本船型的谱函数尸(。),O(u)附加薄船的谱函数△尸(“),△O(.)改良船型的谱函数下(“),百(...  (本文共12页) 阅读全文>>

《海军工程大学学报》1987年02期
海军工程大学学报

极浅水兴波阻力的一种换算方法

1。引言 浅水兴波阻力的线性理论已发展得相当完善,本文与前人不同的是应用浅水船舶水压场控制方程和压力分布相似律〔1〕,给出了极浅水兴波阻力的一种换算方法。应用这种方法,可把极浅水中某一低航速下的兴波阻力换算为亚临界任意航速下的兴波阻力,同时亦可把心F且一l一l时航速下的兴波阻力换算为超临界任意航速下的兴波阻力。应用这种方法,也可把某已知航速下的兴波阻力换算为临近航速下的兴波阻力。这样就可节省试验时间和经费,并能用于验证试验结果。极浅水兴波阻力的换算方法亚临界航速下极浅水兴波阻力的换算方法 当船舶以某一低航速U航行时,由于兴波影响很小,若不计兴波影响,船体表面压力系数可表达为〔1〕:C。=(p一p。)/_1 Zu,u“+v“+w“、~一,一二二一卞一一二;,-—, 、UU“I式中u,v,w为不计兴波的扰动速度分量。在极浅水条件下,设w一0,略去扰动速度的二阶项,上式亦可写为。__._、‘_.2七p不计兴彼~一一下一u不计兴彼 U,...  (本文共4页) 阅读全文>>

《舰船科学技术》2013年04期
舰船科学技术

高速方尾船兴波阻力的一种理论预报方法

0引言随着计算机容量快速发展和高速船舶市场的不断扩大,高速船的阻力计算研究逐渐活跃起来。高速船阻力成分中兴波阻力占的比重较大,且在兴波阻力研究方面做过大量的实验,有一定的实验数据基础,理论研究结果易与实验比较,故对高速船的兴波阻力研究也十分活跃。Molland等[1-2]对带有方尾的高速双体船开展了大量的理论研究,同时完成了NPL系列船型的兴波阻力实验工作。Tarafdera和Suzuki[3]基于势流的边界元法对双体船的非线性兴波问题进行了研究,考虑了两片体之间的侧向力。尹巍和高高[4]基于非均匀有理B样条的广义高阶面元法,采用数值方尾边界条件对高速多体船兴波阻力进行了计算。王中和卢晓平等[5]利用改进的Michell线性薄船兴波阻力理论,结合柯钦函数精确积分解析表达式对多体船兴波阻力进行了数值计算。刘军和易宏[6]应用Michell薄船理论,利用“帐篷函数”对船体表面及流场进行了线性近似,建立了数值计算模型,对SWATH兴波...  (本文共4页) 阅读全文>>

《海军工程大学学报》2002年03期
海军工程大学学报

用线性兴波阻力理论计算穿浪双体船的兴波阻力

穿浪双体船属高速双体船 ,与一般双体船在几何形状上的差别主要是 :①片体水下部分类似于深V型船 ,具有一贯穿首尾的折角线 ;②片体细长 ,其修长系数Ψ可达 7.5~ 8.5 ,有文献报道 ψ大于 9.0 ;长宽比L/B为 1 2~ 1 4;水线进角α/2可取为 7~ 1 1 ,乃至 6 ;③采用方尾 .在对其进行的兴波阻力研究中 ,作为几种经典线性理论之一的薄船理论 ,具有形式简洁 计算方便以及计算结果较为精确等优点 ,考虑到穿浪双体船片体细长的船型特点 ,预计运用薄船理论计算其兴波阻力 ,会取得比较好的效果 ,故本文以薄船理论为基础来研究穿浪双体船兴波阻力的计算方法 .进一步考虑到穿浪双体船片体水下形状较为简单的船型特点 ,设想将Michell型公式简化来进行兴波阻力计算 ,经过如此简化处理 ,可以得到较为简单的兴波阻力计算公式 .为此 ,本文根据Michell型公式建立了一次和二次简化的兴波阻力计算公式 .为了将简化的计算...  (本文共6页) 阅读全文>>

《船舶力学》1999年01期
船舶力学

方尾舰船兴波阻力计算及其应用

1前言本研究的目的是从理论上发展一个计算方尾船尾部流场和兴波阻力的计算方法,用以指导在高速方尾船加装尾板的设计工作。船舶兴波阻力的数值计算在七十年代曾掀起一个高潮,但后来却因种种原因沉闷了一段时期,但在最近由于计算机容量的高速发展等原因,兴波阻力的数值计算又趋活跃,而且都有一个相同的倾向,似乎都对高速方尾船的兴波阻力计算特别关注,发表的文章也较多,如:NakdsDE,ChengBH,Y.Wang等,究其原因,主要因为:a.高速方尾船的兴波阻力成份较大,较易和试验结果比较。b.方尾的处理有一定的技术难度,是理论上发展的方向。C.方尾船一般是军用舰船,提高方尾船的快速性指标对提高他们的战斗力有较大的实用意义,需求较为迫切。方尾船的兴波在我国还没有较好的方法计算,黄德波等曾在排水型方尾船的线型优化中应用了兴波阻力的计算。他们的方法是在船的中纵剖面布置奇点,并假定方尾虚长度的方法来实现。因现代舰船的长宽比都向小的方向发展,和薄船理论的假...  (本文共7页) 阅读全文>>

《武汉交通科技大学学报》1960年50期
武汉交通科技大学学报

非线性兴波阻力计算

非线性兴波阻力计算*李世谟赵润元高高(武汉交通科技大学船舶及海洋工程系武汉430063)摘要:叙述了计算船舶非线性兴波阻力的一种方法,采用面元法满足完全非线性边条的势流场.特点是采用三角形单元,源面自自由面上置和自湿水面下潜,每次迭代均适应新的波面重新作网格划分,所采用的迭代方式未发生不收敛问题,只需少数迭代次数即达到收敛.对Todd60系列Cb=0.6~0.75及不同L/B,B/T作了计算,所得计算结果与试验值符合,令人满意.关键词:非线性;兴波阻力;数值计算中图法分类号:U661.311用理论计算决定船舶兴波阻力大小,讨论船型参数对其影响,一直是造船工作者梦寐以求的.近20a计算机迅猛发展推动了计算流体力学的发展,也促进了兴波阻力计算日趋成熟,其间起了重要作用的首推Dawson方法[1],Dawson方法的重要性在于:其一是采用了Rank-ine源取代了满足自由面线性边条的Kelvin源,这一基本解的变动,使得向非线性推广更...  (本文共8页) 阅读全文>>