三体船模型
三体船模型阻力性能的试验研究
较 大 。我 们通过 试 验 ， 探索 当侧 体 与 中体 的不 同组
合 形式 时 ， 三体 船 的 阻力 变化 规 律 。从试 验 数 据 中 找 出最佳 组 合 。为 理 论 上数 值 计 算 的 三 体船 兴 波 阻力 的结果 提供验 证 。
侧体 主要 的 作用 是 提 高稳 性 和 耐 波 性 Ｊ 。三 体 船
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第 ８卷
第２ 期 ２
２０ ０ ８年 １ 月 １
科 Ｎｏ ２ Ｎ１ ． １８ ．２ ） ｖ
２ ０８ ０
１７ — ８９ ２ ０ ）２ ６５ —３ ６ １１１ （ ０８ ２ — １６０
Ｓ ｉｎ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ｃｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅｉ ｎ
第 一 作 者 简 介 ： 大 明（ ９ ７ ）男 ， 北 秦 皇 岛 人 ， 苏 科 技 大 学 杨 １６ 一 ， 河 江 实验 师 ， 究 方 向 ： 舶 与 海 洋 工 程 试 验 ， － ｉ：ｄ ６ １＠ ｙｈ ｏ 研 船 Ｅｍａ ｙｍ ７ ２ ａｏ ． ｌ
ＣＯｍ ． Ｅ１ 。 ， ３
要 考虑 它们 的相 对 位置 ， 需 要 ９个 参 数来 描 述 三 共 个 船体 ， 参 数 来 描 述 它们 的相 对 位 置 。 由于船 ４个 舶 是关 于纵 向中心 线对 称 的 ， 述船 舶 基本 形 状 的 描 参 数可 以减少到 ８个 ， 即主船 体 的长 度 、 宽度 、 吃水 ，
２０ ０ ８年 ８月 １ １日收 到 校 企 科 技 服 务项 目（０ ４ Ｈ ３ Ｈ） ２ ０ Ｃ ０ ９ 资助
侧 体 的长 度 、 宽度 、 吃水 ， 体 中横 剖 面 相对 于 主船 侧 体 的 中横 剖面 的纵 向位 置 和总 宽 （ 主船 体距 侧体 的
三体船分段模型波浪载荷试验研究
三体船分段模型波浪载荷试验研究任慧龙;田博;仲琦【摘要】三体船的主体与连接桥结构的波浪载荷特性是船舶结构设计者非常关注的问题,目前对于这些载荷特性进行较为全面的模型试验研究在国内很少.该文在拖曳水池和方形水池开展了某三体船的分段模型试验,详细介绍了分段模型的设计原则,对于纵向载荷和横向载荷的测量采用不同的分段布置形式.通过对试验数据的分析及与理论计算的对比,对三体船横摇运动非线性修正方法加以改进,同时研究了该三体船的船舯横剖面和连接桥纵剖面的波浪载荷特征,得出了一些结论,为船舶结构设计提供了确定设计载荷的依据.%The wave loads characteristic of trimaran's main hull and cross structure is a great concern to ship structure designers,but comprehensive model tests are researched little in China currently.In this work,a trimaran's segmented model test was carried out in a towing tank and a square tank,the design principle of segmented model was introduced in detail,and different segmented models were designed for measuring longitudinal loads and transverse loads.According to analysis of the experimental values and comparison with the results of theoretical calculation,the nonlinear method of roll motion prediction was improved,and the wave loads characteristics of midship transverse section and cross structure longisection were reserached.Finally,some conclusions were obtained,which can be the basis for the design loads of this trimaran to ship structure designers.【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2017(021)001【总页数】7页(P1-7)【关键词】三体船;分段模型试验;波浪载荷【作者】任慧龙;田博;仲琦【作者单位】哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】U661.3近年来，高性能船舶得到了深入的研究和广泛应用，高速三体船就是较受关注的船型之一。
三体船随浪中的完整稳性研究
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。
小水线面三体船初探
小水线面三体船初探班级20080112学号2008011229姓名陶伯政摘要进入21世纪以来，各种高性能船舶的研究越来越多，在小水线面三体船方面，主要集中在细长型小水线面三体船(高速小水线面三体船)及小水线面小水线面三体船上。
随着人们对船舶的稳性、耐波性等性能的要求越来越高，小水线面三体船作为一种高性能新船型，正在引起人们极大的关注。
由于其独特的船型、优良的性能及在主要技术性能方面的诸多优势，小水线面三体船必将在军用、民用市场有广阔的应用前景。
关键词：高速三体船小水线面三体船一、发展概况当代小水线面三体船的研究己有30多年的历程，直到上世纪90年代中期以后高速小水线面三体船(细长型)的研究才取得了较大发展.这期间国内外高速小水线面三体船(细长型)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。
小水线面三体船其水下部分是由一个主船体和两个小侧体组成的，两个侧体一般对称地摆放在主船体的两侧，三个船体均为细长船体，通过连接桥将主体和两个侧体连接成一体。
图1.1 小水线面三体船中横剖面图1.2 小水线面三体船局部模型国内的小水线面三体船研究起步较晚，始于上世纪90年代末期。
国内在小水线面小水线面三体船方面的研究还较少，上海交通大学进行了一些初步的阻力研究和试验。
一批与哈尔滨工程大学为首的高校和科研院所主要通过模拟或是模型探索性研究小水线面三体船的耐波阻力，操纵性。
而在抗沉性、材料，前沿技术方面限于各种原因而研究较少。
下图1.3为我校设计制作的细长型高速小水线面三体船模型。
图1.3 高速小水线面三体船模型试验如图1.5 为瑞典QinetiQ公司和OTG公司设计的Tri/SWA TH模型图。
图1.4 Tri/SWA TH模型图到目前为止，世界范围内己经出现了多艘小水线面三体船型的实船。
2000年5月6日，英国海军一艘名为“海神”号(RVTriton)的三体试验舰建成并顺利下水，三体舰船第一次从纸上浮到海上。
三体船横摇模型试验及其特性分析
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。
超细长三体船耐波性试验研究_李培勇
文章编号:1005-9865(2002)04-0001-04收稿日期:2002-03-18基金项目:上海市科技发展基金资助项目(00ZF14037);上海交通大学/9850计划资助项目作者简介:李培勇(1971-),男,福建泉州人,博士生,主要从事船舶性能、船型开发研究。
超细长三体船耐波性试验研究李培勇,裘泳铭,顾敏童,王文富(上海交通大学船舶与海洋工程学院,上海 200030)摘 要:通过三体船模型耐波性试验,包括横摇试验、规则波中的迎浪试验,研究了侧体布置位置和舭龙骨对三体船横摇运动的影响以及在波浪中的纵摇和垂荡运动特点。
关键词:三体船;耐波性;船模试验中图分类号:U 66114 文献标识码:ASupper slender trimaran model experimentsLI Pe-i yong,QIU Yong -ming,G U Min -tong,W ANG Wen -fu(School of Naval Archi tecture &Ocean Eng.,Shanghai Jiaotong Univ.,Shanghai 200030,China)Abstract :Free decay experi ments with a supper slender trimaran model were conducted and measurements were taken for heave,pitch and roll moti ons at various speeds and heading in regular waves.T he results of the investigation provide a better understanding of the effects of side hull transverse position and bilge keels fitted on each side hull on tri maran roll motion,and some seakeeping characteristics are concluded.T he comparison for pi tch and heave motions in head seas between trimaran and monohull is carried out.Key words :trimaran;seakeeping;model experiment近年来,超细长三体船型颇受关注[1]。
三体船阻力性能的模型系列试验研究
ｃ ｎ ｅ — ｕ ｌｄｉｐ ａ ｅ ｎ ａ ｉｓ ｅ ｔ ｒｈ ｌ ｓ ｌ ｃ ｍｅ ｔｒ ｔｏ ．Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｕ ｔ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅ ｓｉｓ ｏ ｅ ｉ ｕ ｌｒ ｓｓａ ｃ Ｈ Ｖ Ｓ ａ ｄ ｔ ｅ Ｃ Ｂ． ｓ ｄ ｏ ｈｅｒ ｓ ｌｓ，ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔｃ ｆｒ ｓｄ ａ ｅ ｉｔ ｎ ｅ Ｃ Ｉ Ｅ ｎ ｈ Ｏ ｉ ｐ ｎ ｎ ｓ ｏ ｒｍａ ａ ｅ ｉｔ ｎ ｅｗｅ ｅ ａ ａｙ ｅ ｏ ｅ ｔ ｆｔｉ ｒ ｎ ｒ ｓｓａ ｃ ｒ ｎ ｌｚ ｄ．Ｏｎ ｔ ｅ ｂ ｓｓｏ ｅ ｅ ｃ ｍｐ ｒｓ ｎｓ ｕ ｅ ｆｉ ｆ ｎ ｅｆ ｒｔ ｅ ｃ ｎ ｉｕ ｈ ａ ｉ ｆｔ ｓ ｏ ａ ｏ ，ｒ ｌ ｓｏ ｎ ｕｅ ｃ ｈ ｏ ｆ － ｈ ｉ ｌ ｏ ｇ ｒ ｔｏ ａｉｎ￣ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ，ｉ ａ ｔｏ ｕ ｒｇ ｅ ｓ ｅ ｔ 卜ｈ ｌ ｄｓ ｌ ｃ ｍｅ ｔｒ ｔｏ ｎ Ｏ ｏ ｒ ｅ ｅ ｉ ｅ ａａ ｔｒ ｍｐ ｃ ｆ０ ｔｉｇ ｒ／ｃ ｎｅ ｕ ｌ ｉｐ ａ ｅ ｎ ａｉｓ ａ ｄ Ｓ ｎ ｗｅ ｅ ｄ ｔｒ ｎ ｄ．Ｔｈ ｓ ｅ ｈ ｍ ｅ ｅ ｓ ｔｔ ｅ ａ ｕ ｔｏ ｎ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｔ ｅｅ ｐ ｃｅ ｒ ｍ ｖ － ｋｎｇｂ ｔ ｅ ｈ ｕ ｌ．Ｆ ｏ ｔ ｉ ｈｅｒ ｓ ｈｉ ｏ ａ ｒ ｇ ｃ ｕ ｄ ｍｏ ｎ ｆｉ ｔｒｅ ｅ ｃ ｏ ｂ ｘ ｅ ｔ ｄ ｆｏ ｗａ ｅ ｍａ ｉ ｅｗｅ ｎ ｔ ｅ ｈ ｌｓ ｒ ｍ ｈｓ，ｔ ｅ ｕ ｎｇｔ ｔｌｄ ａ ｏ ｌ ｂ ｕｍｍａ ｚ ｄ．Ｏｐ ｉ ｍ ｌｅ ｎ ｔ ｅ ｒｃ ｎ ｇ ｒ ｔｏ ｎ ａ ｇ ｆｄ ｓ ｌ ｃ ｍｅ ｔｒ ｔ ｓｗｅ ｅ ｐ ｏ ｓ ｄ．Ｔｈ ｅ ｅｓ ｉ ｒ ｅ ｔｍｕ ａｔｒ ａｉ ｓ ｆ ｏ ｆ ｕ ａｉｎｓａ ｄ ａ ｒ ｎ ｅ ｏ ｉｐ ａ ｅ ｎ ａｉ ｒ ｒ ｐｏ ｅ ｖ ｏ ｉ ｏ ｅｒ・ ｓ ｈｓｏ ｈ ｓ ｒｓ ａ ｃ ｙ ｂ ｆｓ ｍｅ ｇ ｉ ａ ｅ ｉ ｈ ｅ ｉｎ ｏ ｒｍａ ａ ． ｕ ｆｔ ｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｍａ ｅ ｏ ｏ ｄ ｎｃ ｎ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆｔ ｕ ｉ ｒｎｓ
基于系统辨识的复合三体船回转模式运动分析
操纵运 动数学模型的计算机模拟是一种常用 而有 效的操纵性预报方法 。 基于自航模试验或实船试验 的系统辨识方法是确定水动力导数 的一种方法， 该 方法简单 、有效， 在应用于实船试验时可 以避免因 雷诺数不同造成的尺度效应Ｉ ２ ］ 。本文选用了一艘复 合三体船进行模型试验 ， 利用 Ｍ ｉ 备实时记录船 Ｔ设 舶 运动 过 程 中 的三维 姿态 ， 过对 数 据 的处理 和分 通 析， 确定复合三体船的回转运动数学模型。 由于船 舶 回转水 动力 的复杂 性 ， 回转 运 动理 论
据进行分析处理 。 针对复合三体船 回转运动特性建立了回转运动的数学模型 ， 了辨识 的目标 函数 ； 确立 运用遗传算法编 制的 Ｖ Ｂ程序对数学模型中的变量进行辨识 ， 并预报 了角速度值 。 对辨识结果和实验值进行 了误差分析 ， 得到了理想的 预报结果， 验证了该套数学模型及辨识程序 的可行性。辨识结果亦可用于与船模大小相同的三体无人艇。 关键词 ： 复合三体船模 型； 回转运动 ； 系统辨识 ； 遗传算法
表 １ 三体船模 主尺度 主尺度 符 号 数 值 主尺度 符 号 数 值 图 １ 三体船模侧体横 、 向问距 纵
主体设计水线长 ／ ｍ 主体宽 ／ ｍ 主体型深 ／ ｍ 主体设计 吃水 ， ｍ
主体设 计总排水量 ／ｇ ｋ
３６ ・ ４ Ｂ Ｄ Ｔ
△
侧体长 ， ｍ 侧体宽 ／ ｍ
…
造
中外 船 舶 科 技
２ １ 年 第 １期 ０２
基于系统辨 识 的复合三体船 回转模 式运动分析
丁远平 ， 窦培林 ， 朱 锋， 朱 建
（ 江苏科技大学 船舶与海洋工程学院， 江苏 镇江 ２ ２ ０ ） １０ ３
摘
要： 通过对复合三体船模回转模式运动试验 ， 获得了回转运动数据， 并将损失函数 的优化过程作为辨识准则 ， 对数
三体船横摇模型试验及其特性分析
ｔ ｅｒｉ ａ ｔ ｎ ｓ ｈ ｒ ｌ ｃ ａａ ｔｒｓｉｓｗｅｅ ｖ ｌｄ ｔｄ ｒ ｓ ｎ ｅ ｅ ｒｈ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｒｌ ｄ ｍｐ ｎ ｓ ｈ ｉ ｍｐ ｃｓ ｏ ｕｃ ｏｌ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｒ ａｉａ ｅ ．Ｐ ｅ ｅ ｔｒｓ ａ ｃ ｈ ｗｓ ｔａ ｈ ｏｌ ａ ｉｇ ｉ ｃ
缓和得多。 关 键 词 ： 体 船 ；船 舶耐 波 性 ； 摇 运 动 ； 型试 验 ； 摇 阻 尼 三 横 模 横 中图 分 类号 ： ６ １ １ Ｕ ６． ３ 文献 标 志 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３ １ ５（ ０ ０） —０ ０ １ ７ —３ ８ ２ １ ０ ４ ６— ７
ｃ ｃｅ ｗｅ ｅ ｏ ｔｉ ｅ ｎ ｅ ｈ ｓｕ ｐｉｎ ｆｌ ｅ ｒ ｏ ｌｎ ａ ａ ｉ ｇ ｃ ｎ ｉｏ ｓ Ｆｕ ｔ ｅ ｏ ｅ，ｔｅ ｔｉ ｙ ｌ ｒ ｂ ａｎ ｄ ｕ ｄ ｒｔ ｅ ａ ｓ ｍ ｔｏ ｓｏ ｎ ａ ，ｎ ｎｉ ｅ ｒｄ ｍｐｎ ｏ ｄｔ ｎ ． ｒｈ ｒ ｒ ｈ ｒ— ｉ ｉ ｍ ｍａ ａ ｏ ａ ｉ ｇ，ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｒ ｓ ｏ ｓ ｎ ｈ ｙ ｌ ｈ ｒｃｅ ｉｔ ｓ ｏ ａｉ ｕ ｕｒｇ ｅ ｏ ｉ ｏ ｓ ａ ｄ ｒ ｎ ｒ ｌ ｄ ｍｐ ｎ ｒｑ ｅ ｃ ｅ ｐ ｎ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｃｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｆｖ ｒｏ ｓｏ ｔ ｇ ｒｐ ｓｔ ｎ ｎ ｃ ｉ ｉ
ｃ ａａｔｒ ｔ ｓｏ ｒ ｒｎ ｗａ ａｒ ｄ ｏ ｔｂ ｈ ｏｅｉａ ｎ ｙｉ ｉｃｒ ｏａ ｎ ｄ ｌｔｓｓ （．． ｅｏ ｈ ｒｃｅ ｓｉ ｆｔ ｍａａ ｓｃ ｒ ｅ ｕ ｙ ｔｅ ｒｔ ｌａ ａ ｓｓ ｎ ｏｐ ｒｔ ｇ ｍｏ ｅ ｅｔ ｉ ｃ ｉ ｉ ｃ ｌ ｉ ｉ ｚ ｒ ｅ ｓ ｅ ｄｒｌ ｔｓｓｉ ｈ ａｍ ａｅ ｎ ｅ ｍ ｖ ｓ ｈ ｏｌ ａ ｉｇ ｒｑ ｅ ｃ ｅ ｐ ｎ ｅ ｎ ｅ ｐ ｎ ｅ ｐ ｅ ｏ ｅｔ ｎ ｔｅｃｌ ｗ ｔｒａ ｄｂ ａ ｗａｅ ，ｔｅｒｌ ｄ ｍｐｎ ，ｆ ｕ ｎ ｙｒｓｏ ｓ ）ａ ｄｒｓｏ ｓ ｌ ｅ
小水线面三体船结构概念设计及有限元分析
S H IP
船海工程
Vol. 37 No . 6
& OCEAN EN GIN EERIN G
Dec. 2008
文章编号 :167127953 (2008) 0620038204
小水线面三体船结构概念设计及有限元分析
邓 乐 ,严仁军 ,黄志远
(武汉理工大学 交通学院 ,武汉 430063)
小水线面三体船结构概念设计及有限元分析 ———邓 乐 ,严仁军 ,黄志远
体的 33 # 肋 位 在 同 一 横 剖 面 上 ; 连 接 桥 高 725 mm ,连接桥内的横隔板设置在与主船体横舱 壁相同的肋位处 。横剖面结构形式见图 1 。
图 1 典型横剖面图
根 据 CCS《钢 质 海 船 入 级 与 建 造 规 范 (2006) 》《、海上高速船入级与建造规范 (2000) 》及 《小水线面双体船设计与建造指南 (2004) 》,初定 主要构件尺寸见表 1 。
影响是微不足道的 。三体船的整体结构设计应考 虑主船体中拱和中垂情况 ,此时与单体船的纵向 中拱和中垂并无很大区别 。
当纵向波浪的波长接近侧体的船长时 ,侧体 发生中拱或中垂弯曲 ,但在主船体的船长范围内 , 相当于有几个波峰和波谷出现 ,因此该波浪下产 生的纵向弯曲载荷并不大 。而对于波长与主船体 船长相差不大的波浪 ,当侧体处于波峰或波谷时 , 该波浪状况下将产生较大的波浪剪力和波浪弯 矩 ,这些情况见图 3～6 。
3. 2 横向弯曲 对于单体船的结构载荷主要考虑纵向中拱与
中垂 ,而对于三体船 ,则需要考虑横向中拱与中 垂 。横向弯矩的大小与侧体的横向位置 、自重 、载 重以及侧体的水线面面积等有关 ,横向中拱示意 见图 7 ,横向中垂示意见图 8 。
三体船阻力试验研究
的基 本 规 律 。
表 ３ 实验 方秉 计 ２ ｂ／ ｍ １／ ｍ
方寨１ １ 方案２ ｛ 方案３ ｊ
５ ４ Ｏ １ ５ ４ ０ ５ ４ ０ ｛
线 经 导 轮 与 阻 力 仪 连 接 。 下 端 连 接 拖 线 带 动 船 模 前 进 。 按 事 先 拟 定 的试 验 速 度
特点， 该 船 型 在 快 速 性 、耐 波 性 、总 布 置
以 及 隐 形 性 能 诸 方 面 较 高 速 单 体 船 和 双
ｍ ２『 ２ ｂ ７Ｉ ｌ ｋ１ ４ ５ ． ６ ｎ ｌ ７ ６Ｉ ２１
ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ／皖江 船检
体 船 阻 力试 验研 究
一 文 ／ 许 君 林
摘 要 ：介 绍 了高 速 排 水 型 三 体 船 模 型 静 水 阻 力 试 验 。 在 傅 汝 德 数 Ｏ ． ３ ～ Ｏ ． ８范 围 内进 行 了
系 列 试 验 。 基 于 三 体 船 船 模 系列 阻 力 试 验 结 果 ， 系 统 研 究 了侧 体 位 置 对 三 体 船 阻 力 的 影 响 。
５ ２ ５ ５ ２ ５ ５ ２ ５
方束４ ｊ
方案５ Ｉ
６ ４ ０ ｌ
６ ４ ０ ｆ
５ ２ ５
５ ２ ５
试 验设 计
具 体 试 验 时 三 体 船 船 模 的 布 局 如 图
１所 示 。
方赛 ６ ｆ
方寨７ ｌ
方寨８
６ ４ ０
加， 故 有 效 载 荷 将 减 少 。 由 于 其 船 型 构 造
三体船模型试验阻力分析
三体船模型试验阻力分析
贾敬蓓;宗智;倪少玲;师华强;汤晓宇;郑金伟;高云
【期刊名称】《船舶力学》
【年(卷),期】2009(013)004
【摘要】该文在傅汝德数Fr=0.1～1.0范围内进行了三体船静水阻力试验,分析了侧体不同位置对剩余阻力的影响.文中将傅汝德数分成几个小区间,分别讨论了各个区间内最有利于减小剩余阻力的侧体位置,以期能在特定要求航速下选取出最佳的侧体位置,使得三体船的阻力性能有效提高.
【总页数】6页(P527-532)
【作者】贾敬蓓;宗智;倪少玲;师华强;汤晓宇;郑金伟;高云
【作者单位】大连理工大学船舶与海洋工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学船舶与海洋工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学船舶与海洋工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学船舶与海洋工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学船舶与海洋工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学船舶与海洋工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学船舶与海洋工程学院,辽宁大连116024
【正文语种】中文
【中图分类】U661.31
【相关文献】
1.三体船模型试验砰击载荷预报与分析 [J], 虞昊;李政杰;胡嘉骏;司海龙
2.三体船横摇模型试验及其特性分析 [J], 姚迪;卢晓平;王毅
3.三体船阻力模型试验 [J], 李培勇;裘泳铭;顾敏童;王文富
4.小水线面三体船与细长型三体船剩余阻力对比分析 [J], 张明霞;韩兵兵;卢鹏程
5.三体船连接桥砰击响应模型试验研究 [J], 孙志勉;曲雪;任淑霞;潘晋
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高速三体船结构设计_许蕴蕾-PP
分布合理， 避免局部区域应力过于集中或最大应力 小于规范值，经过“设计-校核-改进”的循环反复，在 保证结构满足规范要求的前提下，力争结构最优化。 1.2 主体的典型剖面设计
在初步确定全船的结构形式并经过论证之后， 采用有限元直接计算法设计主体典型剖面。 具体思 路是：首先，给定上甲板和外底板相当厚度的初始值 δ0 和 δ1，乘以一定的比例系数，得到其余纵向连续构 件的相当厚度；然后，根据甲板的许用应力计算剖面 模数，得到 δ0 和 δ1 的值；再根据船底处合成应力的 许用应力进行船体纵向连续构件的第二次设计计 算， 利用插值法得到最终 的 δ0 和 δ1 以 及 中 和 轴 高 度；最后便求得典型剖面上其余构件的相当厚度。
1.3 主体和片体的型线连接 经水动力性能分析和线型优化，目前已成功获
得三体船水下部分的型值 。 ［3-4］ 出于结构考虑，采用 连接桥结构将主体和片体部分连接。 对已有的三体 船主体、片体型线（5.33 m水线以下部分），向上延伸 至湿甲板高度（12.936 m）；初步拟定主甲板和湿甲板 的间距为 2 m； 再根据规范中的典型剖面和对美国 38
（2）：30-33. ［2］ 杨 代 盛. 船 体 强 度 与 结 构 设 计 ［M］. 上 海 ：上 海 交 通 大
学 出 版 社 ，1986. ［3］ 郑律，丛刚，王耀辉. 三体船侧体位置优化设计研究［J］.
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1 高速三体船结构设计过程
1.1 高速三体船结构设计方法研究 船体结构设计的重点是在充分发挥材料作用的
情况下，使用最小的结构质量，同时还要保证船体必 须的稳定性和强度。 结构设计通常是在已明确设计 任务书且总图和线型图初步完成的前提下来决定结 构构架形式、构件尺寸和连接方法的。 对于特种船， 非正常布置的创新船舶可以采用有限元直接计算法 计算。 对于军用舰艇，要求的设计水平高，结构质量 控制严格，对结构设计的合理性更为突出。 基于以 上 两 点 考 虑 ，三 体 船 的 结 构 设 计 采 用 直 接 计 算 法 ［2］。
三体自然选择号su模型
三体自然选择号su模型（原创实用版）目录1.三体自然选择号的概述2.SU 模型的概述3.三体自然选择号 SU 模型的特点4.三体自然选择号 SU 模型的应用5.三体自然选择号 SU 模型的展望正文【1.三体自然选择号的概述】三体自然选择号，又称为三体问题，是中国科幻作家刘慈欣在其著作《三体》系列中提出的一个设定。
在这个设定中，存在着一个由三颗太阳构成的星系，这个星系中的行星受到三颗太阳引力的共同作用，使得行星的运行轨道变得极为复杂。
为了解决这个问题，刘慈欣在书中提出了一个名为“自然选择号”的宇宙飞船，通过在三颗太阳之间穿梭，寻找适合人类生存的星球。
【2.SU 模型的概述】SU 模型，即“三体星系宇宙飞船模型”，是一种针对三体问题的解决方案。
SU 模型主要由两个部分组成：一个是对三体问题的数学建模，另一个是对宇宙飞船的设计与运行策略。
通过对三体问题的建模，可以研究行星在三颗太阳引力作用下的运动规律；而宇宙飞船的设计与运行策略则是为了实现在三颗太阳之间穿梭，寻找适合人类生存的星球。
【3.三体自然选择号 SU 模型的特点】三体自然选择号 SU 模型具有以下几个特点：1.强大的数学建模能力：SU 模型能够准确地描述三体问题中的运动规律，为宇宙飞船的设计与运行提供理论依据。
2.创新的宇宙飞船设计：SU 模型中的宇宙飞船采用了一种全新的设计理念，使得飞船能够在三颗太阳之间穿梭，适应复杂的引力环境。
3.高效的运行策略：SU 模型为宇宙飞船的运行提供了一套高效的策略，使得飞船能够在保证安全的前提下，快速地在三颗太阳之间穿梭。
【4.三体自然选择号 SU 模型的应用】三体自然选择号 SU 模型在实际应用中具有很高的价值。
首先，它可以作为研究三体问题的重要工具，为解决三体问题提供思路。
其次，SU 模型可以为科幻作品提供设定，丰富科幻创作的想象力。
最后，SU 模型还可以为现实中的航天技术提供借鉴，推动航天技术的发展。
【5.三体自然选择号 SU 模型的展望】随着科学技术的发展，三体自然选择号 SU 模型在未来还将发挥更大的作用。
三体船波浪增阻与纵向运动数值模拟及试验研究
第42卷第1期2021年1月哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报Journal of Harbin Engineering UniversityVol.42ɴ.1Jan.2021三体船波浪增阻与纵向运动数值模拟及试验研究李昂1,李云波2(1.哈尔滨工程大学船舶工程学院,黑龙江哈尔滨150001;2.上海海事大学海洋科学工程学院,上海201306)摘㊀要:为了研究三体船航速及不同波陡波浪参数对其波浪中增阻及运动响应的影响,本文首先对三体船在静水中的阻力进行了数值模拟;其次,通过数值模拟计算了三体船在迎浪规则波中总阻力及纵向运动响应,进而得到波浪增阻,并根据试验结果对数值计算结果进行了验证;最后,研究了三体船在短波和长波中波浪增阻和纵向运动响应随波陡变化的非线性特征㊂研究结果表明,数值计算结果与试验结果吻合较好,三体船在高航速时纵向运动响应剧烈,重叠网格数方法更适合模拟三体船高航速纵向运动㊂三体船在高航速时运动及增阻的非线性更加明显,波陡变化带来的非线性影响在长波波浪条件下更加明显㊂关键词:三体船;高航速;波浪增阻;纵向运动;波陡;非线性;重叠网格;数值模拟DOI :10.11990/jheu.201907010网络出版地址:http :// /kcms /detail /23.1390.u.20201210.1627.005.html 中图分类号:U661.31㊀文献标志码:A㊀文章编号:1006-7043(2021)01-034-08Numerical simulation and experimental research on addedresistance and longitudinal motions of a trimaranLI Ang 1,LI Yunbo 2(1.College of Shipbuilding Engineering,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China;2.College of Ocean Science and En-gineering,Shanghai Maritime University,Shanghai 201306,China)Abstract :To examine the effect of the trimaran speed and wave parameters with different steepness on the added resistance and motion responses in waves,first,numerical simulations were performed to predict the resistance of a trimaran in calm water.Second,numerical simulations were performed to predict the total resistance and longitudi-nal motion responses of a trimaran in waves,and then the added resistance was calculated.The numerical results were verified by the available experimental data.Finally,the nonlinear characteristics of added resistance and longitudinal motions varying with wave steepness were investigated in short and long waves at different speeds.The results show that the numerical results have a reasonable agreement with the experimental data and the longitudinal motion responses of a trimaran are intense at high speeds.The nonlinearity of motion and added resistance in waves are more obvious at high speeds,and the nonlinear influence of wave steepness is more obvious under a long-wave condition.Keywords :trimaran;high speed of a ship;added resistance in waves;longitudinal motion;wave steepness;non-linearity;overset mesh;numerical simulation收稿日期:2019-07-02.网络出版日期:2020-12-11.基金项目:国家自然科学基金项目(51979157);上海市自然科学基金项目(19ZR1422500).作者简介:李昂,男,博士研究生;李云波,女,教授,博士生导师.通信作者:李云波,E-mail:yunboz@.㊀㊀三体船在合理的主片体布局下,相比于单体船和双体船,在中高航速下具有良好的阻力性能㊂而在耐波性方面,由于2个侧片体的存在,三体船也具有优良的稳定性以及耐波性能,成为极具应用前景的新船型㊂海上航行的船舶通常会遭遇波浪,船舶在波浪中的增阻会导致主机功率的增加㊂如何精确地预报船舶在波浪中的增阻非常重要㊂在过去的几十年里,波浪增阻以及船舶运动问题已经通过模型试验以及数值计算方法进行了广泛的研究㊂模型试验方法包括对60系列[1]和S175集装箱船[2]㊁Wigley 船型[3]以及KVLCC2船型[4]的波浪增阻问题的研究㊂对于三体船型波浪增阻的试验研究相对较少㊂基于势流理论方法研究波浪增阻问题可以主要分为远场方法[5]㊁近场方法[6]以及Rankine 源法[7]㊂随着计算机技术的迅速发展,CFD 技术在预报船舶波浪增阻以及运动方面得到广泛的应用,基于粘流理论的CFD 数值计算方法考虑了粘性效第1期李昂,等:三体船波浪增阻与纵向运动数值模拟及试验研究应,能够计算船舶的大幅运动㊂国内外研究学者对单体船型进行了大量的CFD 计算研究[8-11],分析了航速㊁波浪周期㊁波幅等参数对波浪增阻及运动的影响㊂吴乘胜等[12]对高速三体船波浪中运动与增阻进行了数值计算研究,分析了侧片体对主船体阻力增加的影响㊂陈悦等[13]对高速三体船在规则波中的波浪增阻及纵向运动进行了数值仿真研究,并通过与模型试验结果进行对比验证其方法的有效性㊂国内外对于航速㊁波陡等参数变化对三体船迎浪规则波中运动带来的非线性的影响研究较少㊂本文针对某三体船型在迎浪规则波中的波浪增阻以及纵向运动进行了数值计算和模型试验研究,分析了三体船不同航速下迎浪规则波中波浪增阻和纵向运动响应特性㊂采用重叠网格和运动域网格方法分别对不同航速下三体船波浪增阻及纵向运动响应进行了数值计算,并通过与船模水池试验结果进行对比分析,探讨了不同网格划分方法对数值计算结果的影响㊂研究了不同波陡波浪参数对三体船波浪增阻及纵向运动的非线性影响㊂1㊀CFD 数值计算方法1.1㊀基本控制方程计算中整个流场属于三维㊁两相㊁黏性的不可压缩流体流动㊂对于湍流的模拟采用雷诺平均法,控制方程为:∂(ρ u i )∂x i=0(1)∂(ρ u i )∂t+∂∂x j (ρ u i u j +ρu i ᶄu jᶄ)=-∂p ∂x i +∂τij∂x j(2)τij =μ∂u i ∂x j +∂u j∂x i()(3)式中: u i 和 u j 是平均速度分量;u i ᶄu j ᶄ为雷诺应力;p 为平均流体压力;μ为流体动力黏度;ρ为流体密度;t 为时间㊂流体计算域使用有限体积法(FVM)进行离散,自由液面采用流体体积函数法(VOF)来捕捉自由液面的运动状态㊂湍流模型选取SST k -ω模型㊂本文中遭遇周期内选取256个时间步长㊂1.2㊀CFD 数值波浪水池为了模拟三体船周围流场,考虑到计算效率以及计算精度,本文建立了图1所示的长方体计算域㊂具体计算域的参数设置为:船前1倍船长,船艉3倍船长,船侧1.5倍船长,自由液面以上1倍船长,自由液面以下2倍船长㊂整个流体计算域关于三体船中体中纵剖面对称,将三体船中体中纵剖面所在平面取为对称平面,侧边边界条件也设置为对称平面㊂入口㊁顶部以及底部边界条件设置为速度进口,出口边界条件设置为压力出口㊂为了避免波浪传播到计算域尾端产生回流而影响整个流场的分布,对波浪进行消波处理,消波区的长度设置为1倍船长㊂图1㊀计算域及边界Fig.1㊀Computational domain and boundaries1.3㊀数值计算网格模型网格划分对于模拟细节流场的计算精度以及迭代的收敛性具有较大影响㊂本文使用重叠网格方法和运动域网格方法对三体船不同航速下静水中阻力及迎浪规则波中纵向运动进行了数值计算㊂重叠网格是将物体各运动单元单独划分网格,再嵌入到另一套网格当中,各个子域网格存在重叠㊁嵌套或覆盖关系,流场信息通过插值的手段在重叠区域边界进行交换和匹配㊂在运动域网格方法中,整个流体计算域被处理为一个运动的整体㊂图2为船舶运动过程中,重叠网格以及运动域网格示意图㊂可以发现,三体船航速较高时,纵向运动响应幅值较大导致自由液面网格变形,导致数值计算精度下降㊂图2㊀重叠网格及运动域网格示意Fig.2㊀Overset mesh and motion region mesh scene㊃53㊃哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第42卷重叠网格重叠域的尺寸设置为:船前0.15倍船长,船侧㊁船后及水线以上和水线以下分别为0.2倍船长㊂为了能够精确捕捉自由液面,在自由液面处进行了网格加密㊂对于不同波长下三体船波浪增阻及运动的数值计算,计算域的网格划分也有所不同㊂对于较短波长,对自由液面以及船体周围进行网格加密㊂图3和图4所示是当傅汝德数Fr 为0.353时,波长船长比λ/L =0.50和λ/L =1.60时自由面的网格示意图㊂在整个波长范围内的数值计算当中,保证单位波长下70~100个网格,单位波高下14~20个网格㊂图3㊀自由面网格划分示意图Fig.3㊀Mesh scene for the free surface2㊀船模水池试验2.1㊀三体船模型参数三体船模型的主尺度参数如表1所示㊂其模型示意图如图4所示㊂表1㊀三体船模型主尺度参数Table 1㊀Principle dimension of trimaran参数设计水线长/m 型宽/m 设计吃水/m 总排水量/kg 中体 3.00.240.122侧体1.0710.0510.04345.99图4㊀三体船模型示意Fig.4㊀Geometry scene for trimaran2.2㊀波浪参数及船模试验工况三体船船模水池试验在哈尔滨工程大学拖曳水池中进行㊂本文对三体船静水阻力以及在迎浪规则波中航行总阻力以及纵向运动响应进行了数值计算及模型试验,三体船傅汝德数(Fr =v /gL )为0.353和0.628,在波长船长比(λ/L )从0.50~2.25取10个波长㊂不同傅汝德数船模水池试验使用的波浪参数见表2和表3,为了准确与船模水池试验结果进行对比研究,本文中数值计算使用的波浪参数与船模水池试验完全相同㊂表2㊀波浪参数(Fr =0.628)Table 2㊀Wave parameters (Fr =0.628)序号波长船长比λ/L波长/m 波幅/mm C 1静水 C 100.50 1.5015C 110.75 2.2522.5C 120.88 2.6425C 13 1.00 3.0030C 14 1.25 3.7530C 15 1.38 4.1430C 16 1.60 4.8040C 17 1.75 5.2540C 18 2.00 6.0050C 19 2.256.7550表3㊀波浪参数(Fr =0.353)Table 3㊀Wave parameters (Fr =0.353)序号波长船长比λ/L波长/m 波幅/mm C 2静水 C 200.50 1.5015C 210.61 1.8322.5C 220.75 2.2522.5C 230.88 2.6425C 24 1.09 3.2730C 25 1.25 3.7530C 26 1.38 4.1430C 27 1.60 4.8040C 28 1.80 5.4040C 29 2.256.7550㊃63㊃第1期李昂,等:三体船波浪增阻与纵向运动数值模拟及试验研究3㊀数值计算和船模试验结果分析3.1㊀三体船静水阻力为了研究不同网格划分方法对三体船迎浪规则波中波浪增阻及纵向运动响应的影响,本文首先使用重叠网格方法和运动域网格方法对三体船静水阻力进行了数值计算,得到三体船不同航速下法静水阻力计算结果㊂静水阻力数值计算结果同模型试验结果对比见表4和表5㊂表4㊀三体船静水阻力(Fr =0.628)Table 4㊀Resistance of trimaran in calm water (Fr =0.628)计算结果EFD 重叠网格方法CFD 运动域网格方法CFD Fr 0.6280.6280.628网格数 1.60ˑ106 1.25ˑ106阻力/N36.8436.5036.31Error =CFD -EFDEFD/%0.921.44表5㊀三体船静水阻力(Fr =0.353)Table 5㊀Resistance of trimaran in calm water (Fr =0.353)计算结果EFD 重叠网格方法CFD 运动域网格方法CFD Fr 0.3530.3530.353网格数 1.48ˑ106 1.10ˑ106阻力/N14.6614.4514.36Error =CFD-EFDEFD/%1.432.05㊀㊀表4所示是使用重叠网格方法和运动域网格方法得到的三体船傅汝德数0.628航速下静水阻力数值计算结果和模型试验结果㊂表5所示的是使用重叠网格方法和运动域网格方法数值计算得到的三体船傅汝德数0.353航速下静水阻力结果和模型试验结果㊂有研究表明,船体表面边界第1层网格的无量纲厚度y +值取100可取得较为理想的计算结果[14]㊂图5所示的是本文研究中三体船船体表面边界第1层网格的无量纲厚度y +沿主㊁侧体的分布图㊂整个三体船船体表面边界第1层网格的无量纲厚度y +值在60~140㊂图5㊀船体表面y +分布Fig.5㊀y +distribution on the hull surface经过分析比较不同傅汝德数下三体船静水阻力数值计算结果与试验结果,重叠网格以及运动域网格方法都可以较为准确地计算三体船不同傅汝德数下的静水阻力㊂使用重叠网格方法得到的三体船静水阻力计算结果在不同傅汝德数相比于运动域网格方法与模型试验结果误差更小㊂3.2㊀数值造波及三体船波浪增阻与纵向运动为了得到三体船的波浪增阻及纵向运动响应,并探讨不同网格划分方法对数值计算结果的影响㊂本文使用重叠网格方法和运动域网格方法数值计算了三体船在不同航速下迎浪规则波中的运动响应以及总阻力㊂通过计算不同波浪参数条件下三体船的总阻力与静水阻力的差值,得到三体船在迎浪规则波中运动时的波浪增阻㊂为了验证数值计算域中所造波浪的精度,在三体船船前0.5倍水线长处设置波高监测点[15],图6所示的是波长船长比λ/L =1.38时,波高监测点数值计算得到的波浪幅值时历曲线㊂经过傅里叶级数表达得到的一阶波浪幅值为0.0284m,与理论波幅的误差为5.33%㊂图6㊀波高检测点波幅时历曲线Fig.6㊀Time history of wave elevation at the wave probe使用重叠网格方法以及运动域网格方法数值计算得到的三体船不同航速下升沉㊁纵摇运动响应曲线以及波浪增阻计算结果与模型试验结果如图7~图12所示㊂图7㊀较低航速三体船升沉运动响应曲线(Fr =0.353)Fig.7㊀Heave motion of the trimaran with lower speed(Fr =0.353)㊃73㊃哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第42卷图8㊀较低航速三体船纵摇运动响应曲线(Fr =0.353)Fig.8㊀Pitch motion of the trimaran with lower speed(Fr =0.353)图9㊀较低航速三体船波浪增阻曲线(Fr =0.353)Fig.9㊀Added resistance of the trimaran with lower speed(Fr =0.353)图10㊀高速三体船升沉运动响应曲线(Fr =0.628)Fig.10㊀Heave motion of the high-speed trimaran (Fr =0.628)图11㊀高速三体船纵摇运动响应曲线(Fr =0.628)Fig.11㊀Pitch motion of the high-speed trimaran (Fr =0.628)图12㊀高速三体船波浪增阻曲线(Fr =0.628)Fig.12㊀Added resistance of the high-speed trimaran (Fr =0.628)㊀㊀图7~12分别表示三体船在迎浪规则波中数值计算和模型试验的升沉㊁纵摇运动响应以及波浪增阻曲线㊂三体船迎浪规则波中升沉㊁纵摇运动响应的无因次化公式表示为:TF 3=Z a ζa(4)TF 5=φa kζa(5)式中:Z a 表示升沉运动响应幅值;φa 表示纵摇运动响应幅值;ζa 表示规则波波幅;k 表示波数㊂通过三体船在迎浪规则波中的总阻力减去三体船在静水中的阻力,得到三体船在波浪中的增阻㊂波浪增阻的计算公式及其无因次化公式为:R aw =R aw -R calm (6)C aw =R awρgζ2a B 2/L pp(7)式中:R aw 表示三体船在波浪中的总阻力的平均值;R calm 表示三体船在静水中的总阻力;C aw 为波浪增阻系数;ρ表示水密度;g 表示重力加速度;B 表示三体船型宽;L pp 表示三体船水线长㊂图7~9表示的是傅汝德数为0.353时迎浪规则波中升沉㊁纵摇运动响应及波浪增阻㊂数值计算结果与船模试验结果对比可见,使用重叠网格方法与运动域网格方法得到的三体船升沉㊁纵摇运动响应以及波浪增阻与船模水池试验结果有相同的变化趋势;使用运动域网格计算方法并没有捕捉到在波长船长比λ/L =0.61附近出现的小峰值点;使用运动域网格计算方法得到的纵向运动响应幅值以及波浪增阻相比于重叠网格计算方法得到的纵向运动响应幅值及波浪增阻较小,重叠网格方法数值计算结果误差更小㊂图10~12是傅汝德数为0.628时迎浪规则波中的升沉㊁纵摇运动响应及波浪增阻㊂由数值计算结果与船模试验结果对比可见,使用重叠网格方法㊃83㊃第1期李昂,等:三体船波浪增阻与纵向运动数值模拟及试验研究与运动域网格方法数值计算得到的三体船升沉㊁纵摇运动响应以及波浪增阻与船模水池试验结果有着相同的变化趋势,在运动幅值出现的波长船长比(λ/L =1.60)附近的共振区内,由于三体船纵向运动响应幅值较大,运动域网格计算方法中自由面网格的变形较大,数值计算误差相对较大㊂得到的升沉㊁纵摇运动响应幅值相比于重叠网格计算方法较小,使用重叠网格计算方法得到的数值计算结果误差更小㊂从三体船波浪增阻曲线来看,在整个波长范围内,使用运动域网格计算方法得到的波浪增阻误差较大㊂综上,重叠网格方法更适于计算高航速三体船纵向运动响应及波浪增阻㊂因此,后续探讨波陡对三体船波浪增阻及纵向运动的影响时,均采用重叠网格计算方法㊂3.3㊀波陡对三体船波浪增阻及纵向运动的影响本文对λ/L =0.50和λ/L =1.60波长㊁傅汝德数0.353和0.628,研究了三体船波浪增阻和纵向运动与波陡(H /λ)的关系,具体波浪参数见表6和表7㊂数值计算得到的不同航速㊁不同波长下三体船波浪增阻及纵向运动响应曲线以及波陡对三体船波浪增阻及纵向运动影响见图13~18㊂表6㊀波浪参数(λ/L =0.50)Table 6㊀Wave parameters (λ/L =0.50)航速/Fr 波长船长比λ/L波高/m波陡ζa /m 0.3530.6280.500.03001/500.03751/400.05001/300.06001/25表7㊀波浪参数(λ/L =1.60)Table 7㊀Wave parameters (λ/L =1.60)航速/Fr 波长船长比λ/L波高/m 波陡ζa /m 0.3530.6281.600.0401/1200.0481/1000.0601/800.0801/600.0901/53.3图13㊀小波长不同波陡升沉运动响应曲线Fig.13㊀Heave motion of the trmaran in varying wavesteepness with small wavelength (λ/L =0.50)图14㊀小波长不同波陡三体船纵摇运动Fig.14㊀Pitch motion of the trimaran in varying wavesteepness with smallwavelength图15㊀小波长不同波陡三体船波浪增阻曲线Fig.15㊀Added resistance of the trimaran in varying wavesteepness with smallwavelength图16㊀大波长不同波陡升沉运动响应曲线Fig.16㊀Curves of heave motion response with varyingwave steepness in large wavelength㊀㊀图13~15表示的是傅汝德数为0.353和0.628下短波λ/L =0.50中三体船升沉㊁纵摇运动响应以及波浪增阻随波陡变化的数值计算结果㊂由图13可得,三体船在较低航速升沉运动响应随波陡的增加变化不大,较高航速升沉运动响应结果随波陡的增加而增加,表现出高航速下的非线性;图14表示在不同航速下,三体船纵摇运动响应随波陡增加的变化不大,有减小的趋势㊂高航速三体船在短波λ/L =0.50中波陡变化并没有对纵摇运动产生强烈的非线性影响;由图15可见,高航速时,三体船的波㊃93㊃哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第42卷浪增阻系数较大,随着波陡的增加,波浪增阻系数在不同航速下都有减小的趋势,表现出明显的非线性特征㊂图17㊀大波长不同波陡纵摇运动响应曲线Fig.17㊀Curves of pitch motion response with varying wavesteepness in largewavelength图18㊀大波长不同波陡波浪增阻曲线Fig.18㊀Curves of added resistance with varying wavesteepness in large wavelength图16~18表示的是傅汝德数为0.353和0.628航速下得到的在长波λ/L =1.60中三体船升沉㊁纵摇运动响应以及波浪增阻随波陡变化的数值计算结果㊂图16表示三体船在较低航速,升沉运动响应随波陡的增加有减小的趋势,相比于短波λ/L =0.50非线性增强,对于较高航速,升沉运动响应结果随波陡的增加而增加,表现出高航速下的非线性,并相对于短波λ/L =0.50非线性更加明显;图17表示三体船在较低航速,纵摇运动响应结果随波陡的增加有减小的趋势,同短波λ/L =0.50类似,非线性特征并不明显;对于较高航速时,纵摇运动响应随着波陡的增加有明显的减小,表现出强烈的非线性特征;图18表示高航速时,三体船的波浪增阻系数较大,随着波陡的增加,波浪增阻系数在不同航速下均有减小的趋势,表现出较强的非线性,相比于短波λ/L =0.50,非线性特征更加明显㊂4㊀结论1)重叠网格数值计算方法更适用于计算三体船高航速时迎浪规则波中的增阻及运动;2)三体船在高航速时波浪增阻及纵向运动的非线性特征明显;3)波陡变化带来的非线性影响在长波波浪条件下更加明显㊂参考文献:[1]STORM-TEJSEN J,YEH H Y H,MORAN D D.Addedresistance in waves [J].Soc nav archit mar eng trans,1973,81:250-279.[2]FUJII H,TAKAHASHI T.Experimental study on the re-sistance increase of a ship in regular oblique waves[C]//Proceedings of 14th International Towing Tank Conference.Ottawa,1975:4.[3]JOURNEE J M J.Experiments and calculations on fourWigley hull forms[R].Delft:Delft University of Technolo-gy,1992.[4]SADAT-HOSSEINI H,WU Pingchen,CARRICA P M,etal.CFD verification and validation of added resistance and motions of KVLCC2with fixed and free surge in short and long head waves[J].Ocean engineering,2013,59:240-273.[5]GERRITSMA J,BEUKELMAN W.Analysis of the resist-ance increase in waves of a fast cargo ship[J].Internation-al shipbuilding progress,1972,19(217):285-293.[6]FALTINSEN O M,MINSAAS K,LIAPIS N,et al.Predic-tion of resistance and propulsion of a ship in a seaway 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基于MAXSURF建模的100客位三体船型线设计
方案 6 46.00 41.20 17.00 3.50 0.75 11.20 4.55
HUANG Lihui （Wuhan Technical College of Communications，Wuhan Hubei 430065）
Abstract: The design of the three-hulled ship is more complicated than that of a typical single-hulled ship. With the help of MAXSURF software, the model of the trimaran with 100 passengers was built. The model line was generat⁃ ed and optimized, and the static hydraulic curve was calculated at the same time, which could improve the efficiency and accuracy of the trimaran design. Keywords: principal dimensions；hydrostatic；MAXSURF；model
三体船由一个主体和两个小片体（也称为辅船体、侧 体）构成。作为主要的船型几何特征，主船体长宽比 L B 一般为 13～18，片体的长宽比较主船体大，一般达到 25， 更为细长；片体的排水量较小，一般不超过主船体排水量 或总排水量的 10%。这种类型的三体船称为小侧体三体 船，稳性较好，高速航行时阻力小；具有优良的耐波性；甲 板面积大，便于舱室布置和设备安放，这一优点对客运船 等一系列布置地位型船具有重要的意义。
新型三体船横摇运动模式分析
新型三体船横摇运动模式分析
夏志平;文逸彦;杨松林;杨旺林;夏炎;翁维豪
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2014(036)002
【摘要】对新型三体船模型在不同吃水下横摇运动模式进行实验研究.采用惯性测量系统MTI-G测得横摇衰减角速度曲线,并利用基于遗传寻优的系统辨识方法,进行横摇运动模式的辨识分析,验证该辨识模型及其方法的可行性;通过优化计算确定该船型在不同吃水下的横摇运动微分方程,初步探讨影响横摇运动相关参数的变化规律.该方法和研究结果可为此类三体船耐波性的深入分析和设计提供技术支撑.【总页数】5页(P33-36,59)
【作者】夏志平;文逸彦;杨松林;杨旺林;夏炎;翁维豪
【作者单位】江苏科技大学,江苏镇江212003;江苏科技大学,江苏镇江212003;上海船舶运输科学研究所,上海201351;江苏科技大学,江苏镇江212003;江苏科技大学,江苏镇江212003;江苏科技大学,江苏镇江212003;江苏科技大学,江苏镇江212003
【正文语种】中文
【中图分类】U661.7
【相关文献】
1.三体船横摇运动试验研究 [J], 刘宇辰;任毅;蔡新功;王平
2.三体船操纵与横摇耦合运动试验与分析 [J], 马天宇;崔健;杨松林
3.三体船横摇运动 [J], 李培勇;冯铁城;裘泳铭
4.波浪中三体船非线性横摇运动近似解析解及特性分析 [J], 张艺瀚;王平;蔡新功
5.横浪中三体船横摇运动稳定性研究 [J], 李云波;付峥;龚家烨;代焜;李昂;张大鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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• 产品的名称——iboat 产品的名称 • 功能是能实行嵌入式的芯片控制，使其 功能是能实行嵌入式的芯片控制， • 能在水中运行时受控！ 能在水中运行时受控！
需求分析
• • • • • • • 用户要求 1.该三体船要受遥控控制 2.该产品要求控制部分采用芯片STC11F02E 3该产品监控部分采用芯片STC12C2052AD 4该产品要有温度传感器 5该产品要能再电机超温时发出警报 6该产品要运行稳定. 7该产品成本要控制在200元以内.
规格说明
• 该产品长36cm,宽22cm,高11cm.船体主色 为黄色要由PVC版、塑料管、AB胶制成的 一个主体船身和两个辅助船身组成。主动 力电机和控制模块安装在主体船中，两个 差速转弯电机各安装在辅助船身中
1.系统总体 2系统监控部分 3电机的控制部分
系统总体
• 系统控制部分由六路要看发射与接收模块、 单片机处理模块、电机驱动模块组成。
系统监控部分
• 系统监控部分 • 由温度传感器、霍尔开关、单片机处理模 块的电路原理图
电机的控制部分电路原理
制作感想——待改进地方 待改进地方 制作感想
• 1.在遥控器方面的改进，可以换成用无线暑 假模块做遥控器，然后把显示模块做遥控 器，然后把显示模块内置在遥控器里面， 这样就一目了然了，而且可以把有级调速 改进为无级调速，让小船运行更加平稳。 • 2.由于船舱通风条件不好，如果是长时间运 行，L298N会过热，可以加一个小散热风扇。 • 通过初步完成船模，基本实现设计初衷， 同时对嵌入式有了进一步的了解。