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1. 船舶不确定性设计优化方法

李恒, 刘祖源, 冯佰威, 郑强

船舶 2025, 36 (02): 1-12. DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2024.151

摘要（27）

PDF （3056KB）（21）

在船舶设计优化中,设计变量或运营环境中存在的不确定性因素可能导致船舶性能无法达到设计工况的最优目标,甚至导致船舶因性能显著下降而使原设计方案失效。为了降低不确定性因素对船舶性能的影响,提高船舶设计方案在不确定性因素影响下的稳健性和可靠性,该文将不确定性设计优化方法引入船舶设计,构建了不确定性因素影响下的船舶设计优化数学模型及其求解流程,并将其应用于散货船设计优化中。优化结果表明：相较于确定性优化方案,不确定性优化方案更为优越,其稳健性和可靠性得到了显著提升。

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2. 重负荷导管舵桨空泡性能研究

王建强, 杨孟子, 李恒, 刘雪琴, 张岩

船舶 2023, 34 (06): 111-119. DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2023.06.111

摘要（131）

PDF （1635KB）（367）

该文以兼顾系柱大推力和航行速度为设计目标的推式导管舵桨为研究对象,采用RANS方法中的SST k-ω模型,选择Schnerr-Sauer空泡模式,考察航行和系柱工况下的空泡数值模拟结果,并与模型试验结果相比,得到的空泡形态大致与试验结果相符合,能够很好地捕捉到叶背片空泡、叶面空泡、梢涡空泡、梢隙空泡。因为吊柱与导管、导管桨的距离较近,出现了连体涡空泡现象,文中进一步分析了吊柱-导管桨距离与连体涡强度的关系,提出抑制连体涡空泡产生的距离（即距离大于0.35 D,可基本消除连体涡空泡）,对基于空泡性能的导管舵桨优化设计提供了重要支撑。

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3. 水下航行器推进器复合材料转子流固耦合建模与计算分析

刘恺, 李宁, 李恒, 吕宁

船舶 2023, 34 (06): 85-93. DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2023.06.085

摘要（147）

PDF （1562KB）（455）

该文针对水下航行器推进器复合材料转子叶片在工作时发生的流固耦合现象进行研究。基于ABAQUS软件的有限元方法与STAR CCM+软件的计算流体力学的双向流固耦合的数值方法,计算并分析了复合材料叶片在非稳态流场中不同进速系数下的敞水性能、压力分布、桨叶形变和应力大小; 此外,该文还提出2种用于解决动网格负体积的方案。结果表明：流固耦合对复合材料转子的作用会造成其推力的部分损失;复合材料叶片流固耦合过程中的振动频率主要集中在一阶叶频附近;在低进速系数工况下,叶片所受轴向载荷越大,其轴向形变也越大,反之则越小;由流固耦合作用引起的转子最大应力出现在叶片压力面根部,进速系数越小,最大应力越大。流固耦合作用在低进速系数工况下作用明显;2种方案均能有效解决网格负体积问题。

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