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1. 基于重叠网格的滑行艇水动力性能预报

张晨亮, 孟阳, 刘小健, 王金宝

船舶 2024, 35 (02): 78-87. DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2024.02.009

摘要（73）

PDF （3954KB）（107）

滑行艇航行时重力主要靠水动力升力支撑,其具有阻力小、速度快等优点,目前在娱乐、救援、军事等多种场景有着广泛应用。滑行艇在航行过程中处在滑行状态,纵摇、升沉运动幅值较常规排水型船舶高,尤其是在波浪中航行时会出现周期性出水、入水类似跳跃的现象。该文使用自主开发动态重叠网格技术,结合开源计算流体力学库OpenFOAM平台对标准的深V型滑行艇（generic prismatic planing hull,GPPH）进行了快速性、耐波性数值模拟,并将数值计算结果与模型试验结果进行对比,证明了使用动态重叠网格技术能较好地捕捉滑行艇大幅纵摇、升沉运动;艇体周期性出水、入水会在船底部产生周期性的大幅值抨击压力,文中的数值计算也可以得出合理的压力预报结果。

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2. 极地破冰船操纵设计需求分析及研究方法综述

刘小健, 刘义, 魏跃峰

船舶 2023, 34 (03): 123-134. DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2023.03.123

摘要（128）

PDF （1424KB）（365）

船舶在极地地区航行时的操纵问题远比常规水域复杂,使得船舶在极地的航行十分危险,而目前关于极地破冰船特点及操纵性设计需求等方面的分析研究较少。该文介绍了与破冰船操纵性相关的风、浪、流、浅水、狭窄水道、低温和能见度等极地环境条件,分析了俄罗斯等国破冰船的分类及特征,总结了吊舱、多桨多舵破冰船操纵装置操纵性标准相关需求。为满足操纵设计的需要,介绍了破冰船操纵性模型试验、实船试验和数值模拟等操纵性研究方法,提出船-冰相互作用力的计算方法,如经验公式法、有限元法和离散元法等。通过以上分析与总结,为极地破冰船的操纵性设计提供了思路和参考。

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3. 油船强迫横摇试验及分析研究

刘小健, 陈禧, 聂军, 王志南, 范佘明

船舶 2020, 31 (02): 87-92. DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2020.02.087

摘要（128）

采用自制的横摇试验设备和控制系统,进行油船船模在三种横摇幅值下的强迫横摇试验,横摇试验周期为0.8~20 s,全方位探究零航速不同横摇周期时强迫横摇力矩以及力矩和运动之间相位的变化规律。试验发现,随横摇周期的增大,横摇力矩先减小,试验周期到达横摇固有周期附近时横摇力矩最小,之后横摇力矩逐渐增大,当横摇周期很长,船舶横摇缓慢,此时横摇力矩基本保持不变;同一横摇周期和不同横摇幅值下,横摇力矩与横摇幅值成倍数关系。随着横摇周期的减小,附加惯量成线性增加,横摇阻尼非线性明显,并随横摇幅值的增加而增大。

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4. 船体后体形状对船舶操纵性的影响研究

刘小健;张晨亮;夏召丹;王大建;范佘明;

船舶 2018, 29 (05): 93-97.

摘要（49）

在型线优化过程中,综合考虑阻力、操纵水动力性能,为能设计出综合性能优的船舶线型奠定基础。采用平面运动机构(PMM)进行某船F1A1以及F1A3两线型在设计吃水状态下的直航、斜航运动和摇首运动等试验,对两型船的阻力进行分析,回归得到相关的水动力系数,分析后体形状对船舶操纵水动力的影响,并通过数值模拟,分析两船的回转性、应舵性和航向纠偏能力。