一、三体船粘性流场的模拟（论文文献综述）
郭浩成[1]（2021）在《基于CFD和神经网络的三体船快速性优化研究》文中研究说明当今,随着对高性能船舶各方面性能越来越高的要求,越来越多的武器装备、机械设备要布置在战舰上,对于常规的单体船而言,为了增大舱容,在保证船长和型深不变的情况下,只能增加船宽,但这也同时极大的增大了船舶阻力,为了保证战舰依旧具有良好的快速性,这势必大大增加燃油的消耗,所以考虑对传统船型进行改进和创新。为了保证增大舱容和甲板面积,同时又能保证具有良好的快速性和较低的能耗,相较于传统的单体船,三体船在稳性、快速性、抗沉性、耐波性和总布置方案设计等方面都有着更为明显的优势。本文围绕三体船船型各片体中间的间距和片体前后相对位置变化对整体船型方案的快速性能的影响展开研究。建立了覆盖整体可行设计空间的各种典型设计参数组合的设计方案样本点,对针对所有样本点方案,利用水动力学模拟软件,对设计船型的航行快速性进行数值模拟,获得样本点后建立神经网络,并利用样本点数据集训练神经网络模型,进而可以利用网络模型来预报设计空间内所有可行设计方案的快速性能。该结果对于船型设计初期设计参数反复论证,以及实船航行中如果片体间距可调时,实时给出片体间距调节的决策建议,以获得最好的航行性能。本文具体研究内容有:1.基于DT’MB 5415船型,在傅氏数Fr=0.28时,分析CFD数值模拟的网格划分的影响因素对计算精度与效率的影响,将船模试验结果与数值模拟结果相比对,找寻最适合本文船型计算模拟的流域因素组合,并将最优网格应用于下章节三体船的数值模拟。2.基于某高速战舰,提出区别于传统三体船的新型三体船,利用前文创建的最优网格及参数设置,在STAR-CCM+平台模拟计算Fr-0.1-0.6范围内,15种不同侧体布置状态下的阻力性能,分析侧体的位置布局对高速三体船快速性的影响,并得到了一些有意义的结论。3.BP神经网络的样本为CFD的计算结果,用训练后的最优网络,预测不同Fr、不同侧体纵、横向布置,所对应的最小阻力值,为建造可随航速的变化而实时改变侧体位置布局,以保证最小阻力值,提高三体船快速性提供了可能。与传统CFD数值模拟计算相比,BP网络既满足精度要求,又极大缩短计算时间,同样适合大规模的预测计算,具有一定工程实际应用意义。
赵康迪[2]（2020）在《基于快速性的U型水面救助设备的研究与设计》文中研究说明据统计,我国每年大约有5万多人因溺水意外死亡。目前,水面救助设备多侧重于安全性和可靠性研究,无法快速、准确送到落水者身边,救助效果有待提高。根据救助落水者过程的特点,本文设计一种U型水面救助设备,可以快速对落水者进行救助,隔绝救生员和落水者接触,避免救生员遇到危险,可提高救助效率,降低救助成本。本研究根据新型救助设备水上运动的特点,专注研究救助设备的粘性阻力和兴波阻力计算方法,进一步选用三因次换算法计算粘性阻力,采用Rankine源法求解得到兴波阻力,两者相加就是救助设备的总阻力。利用Fluent程序对救助设备进行运动数值计算,结果表明,当U型救助设备在高速工况下行驶时,粘滞阻力逐渐变小,兴波阻力随行驶速度增加逐渐变大。为了提高救助设备的运行速度,选择三个参数变量建立U型救助设备的参数模型。采用遗传算法建立救助设备的优化分析模型,以总阻力为优化目标,以排水量为约束条件,初始种群个体100个,通过30次迭代,得到最优的救助设备型线数据,计算了救助设备航速为0.25m/s、0.5m/s、0.75m/s、1.0m/s、1.25m/s、1.5m/s时的阻力,计算结果表明,在傅汝德数为0.3时,救助设备优化后的总阻力降低了4.39%,表明遗传算法可以显着降低救助设备的粘性阻力和兴波阻力。
卢鹏程[3]（2020）在《基于CFD的小水线面三体船耐波性与稳性研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着人们对海洋资源的开发和海洋运输业的发展,人们对船舶的各种性能提出了更高的要求,其中包括经济性、安全性、舒适性等,具体的包括高速性能、耐波性能、稳性、抗沉性等,这些也越来越成为人们考虑的重要性能。传统船型在这些方面潜力有限,无法满足现代运输业的需求,这种需求的推动下,开发新船型作为一种新思路伴随着科学技术的进步应运而生。三体船型作为一种高性能船舶具有宽阔的甲板面积、良好的稳定性能、阻力更小且耐波性能更优等特点。小水线面三体船与常规三体船相比具有较大的潜体并极大减少了水线面面积,因此普通三体船耐波性及稳性规律不能完全适用于小水线面三体船,小水线面三体船耐波性和稳性有待研究。由于模型试验具有周期长、成本高、环境要求苛刻等特点,难以将所有方案实验与分析,故采用STAR-CCM+平台模拟船体周围粘性流场。考虑到网格设置、流场模型选择的影响,首先验证了STAR-CCM+平台进行耐波性计算的可行性与可靠性;然后,研究系列傅汝德数下不同侧体位置时,小水线面三体船耐波性的变化规律。由于采用强迫横倾实验的方法在STAR-CCM+中模拟三体船型在随浪流场中的复原力臂曲线尚属首次,因此首先验证流场的条件设置和研究方法可以应用于其稳性研究,再针对不同的侧体布局方案分别在不同航速下的静稳性曲线,得出了侧体布局对其稳性的影响。具体研究内容如下:（1）详细介绍了本文中应用的CFD分析粘性流场的基本方法、湍流模型选择与连续性方程、网格划分及其初始条件与边界条件、VOF自由液面捕捉原理,为后续耐波性与波浪稳性研究提供了理论支持。（2）小水线面三体船迎浪条件下耐波性分析。选择3种纵向位置、2种横向位置,共4种不同的侧体位置布局方案,在首先验证了STAR-CCM+软件对小水线面三体船耐波性计算的有效性的基础上,分析侧体位于不同位置时对纵摇与垂荡响应的幅值,得到不同傅汝德数下不同侧体位置对小水线面三体船耐波性的影响,为小水线面三体船设计给出耐波性方面的建议。（3）小水线面三体船随浪航行时波浪稳性的分析。采用多种侧体位置布局的船型方案,分别计算Fr=0.234,0.494,0.701这3种傅汝德数对应航速下的复原力臂,并通过控制变量的方法得到侧体布局以及航速对其影响的规律,为小水线面三体船设计给出稳性方面的建议。
闫凤超[4]（2020）在《非对称双体船操纵运动理论预报方法及性能研究》文中指出非对称双体船由一个主体和侧体组成,它继承了三体船和双体船的较大甲板面积、横摇稳定性好等优点,是近几年出现的新船型。非对称双体船可通过主侧体前后错位布局来产生有利兴波干扰,由于侧体较小,和同尺度双体船相比较,减小了船体湿表面积和摩擦阻力。设计优良的非对称双体船可能会发挥双体船和三体船的水动力性能优势,克服它们的不足,具有独到的阻力和耐波性能优势。但是,由于非对称双体船主侧体之间的不对称性,进行左右侧操纵运动会表现出不同的性能特点,其操纵运动特性如何,目前还未见研究报道。因此,有必要针对该船型的操纵运动理论预报方法以及性能展开深入研究,掌握其性能特性,为后续深入了解该船型特性以及后续研究提供技术支撑。本论文针对非对称双体船船型特点,对其静水中的操纵运动数值模拟方法和性能进行研究。基于粘流理论方法,针对非对称双体船在操纵运动中的横向受力具有较强非线性的特点,进行了数值计算和理论预报方法研究,通过数值计算结果和船模试验结果对比,验证了理论方法的可行性。利用研究给出的理论方法,研究了非对称项对斜托、回转运动水动力导数以及高阶耦合水动力导数的影响,通过模拟非对称双体船斜拖、变漂角旋臂运动,研究了不同漂角、角速度下非对称双体船的水动力变化,得到了非对称双体船的粘性类水动力导数,对比分析了运动过程中粘性流场变化规律。基于MMG模型进行了非对称双体船操纵运动中的回转和Z形运动及相关操纵运动参数预报及特性分析,研究了正、反向操舵的回转和Z形操纵运动特性,对比分析了不同大小舵角下的回转和Z形运动轨迹及运动参数变化。利用给出的数值模拟和理论预报方法,针对船体不同主侧体之间布局改变,对比研究了正、反向操舵的回转和Z形运动的操纵运动特性。基于上述工作,对非对称双体船的操纵运动性能进行了较详细的研究。研究表明,与双体船相比,非对称双体船需要计算的粘性类水动力导数数量增加近一倍;本研究探讨的理论方法和数学模型可以有效地模拟非对称双体船的斜托运动、变漂角旋臂运动,预报非对称双体船的操纵运动;研究发现非对称双体船左右侧操纵运动性能有明显差别;船体横向间距变化对非对称双体船的操纵运动影响较小,侧体纵向位置变化对操纵运动影响显着;侧体纵向位置前移有利于提高非对称双体船回转性能,回转半径变小,但转艏性能下降。
韩兵兵[5]（2019）在《小水线面三体船船型设计及阻力性能研究》文中提出三体船型的提出被称为21世纪具有里程碑意义的事件,三体船型具有广阔的甲板面积和良好的稳定性能、阻力性能和耐波性能,小水线面三体船在继承常规细长型三体船的优良性能的基础上,更进一步提高了船型性能,因此,在民用和军用领域都有广阔的应用前景。本文通过自主开发三体船型快速自动生成系统,快速进行船型方案变换,得到适用于仿真试验的船体模型。通过静水阻力性能研究,分析模拟仿真条件下,网格不确定度对计算结果的影响,得到适用于三体船型流域网格划分的最佳方案。对比分析不同三体船型布局方案下的阻力性能,得到不同航速阶段内三体船阻力变化规律,以及异于单体船的阻力成分占比结果。具体内容如下:（1）详细介绍船舶粘性绕流流场的基本理论、数值模拟方法、湍流模型选择、网格划分选择以及初始条件和边界条件,为后续开展的阻力研究工作提供了理论支撑。（2）基于AutoCAD的二次开发原理、建模方法,编程开发常规细长型三体船船体型线自动生成与小水线面三体船船体型线自动生成系统。（3）船型方案设计与流域因素敏感性分析。首先,介绍了36种模型试验方案。其次,分析了常规细长型三体船不同网格划分方案下,不同船体表面网格尺寸、第一层网格厚度、加密区域网格尺寸对数值计算结果的影响,得到计算结果更为准确的船体网格划分方案。（4）分析不同航速范围内、不同侧体布局方案下,常规细长型三体船与小水线面三体船静水阻力对比结果。通过总阻力与剩余阻力的对比结果,并绘制船体兴波云图,直观地观察阻力规律变化,得到小水线面三体船阻力变化规律以及异于常规单体船的阻力成分占比结果。
蒋银[6]（2018）在《基于RANS的船舶阻力和耐波性虚拟试验与分析技术研究》文中研究说明船舶在海上航行时保持航速的能力以及船舶在波浪中运动特性等,历来是船舶设计和使用者十分关注的问题。研究船舶航行性能的方法大致分为模型试验、理论研究和数值模拟三大类方法。船舶性能试验是目前最为可靠的方法,但是成本高,获取的流场信息有限,且存在模型尺度效应、流场扰动和仪器测量精度不足等缺陷。理论研究方法的研究对象局限于几何外形简单的结构物。数值模拟方法中,基于势流理论的边界元方法求解问题效率高,但是忽略了粘性。近年来,随着计算机科学技术的发展,基于雷诺平均纳维-斯托克斯（Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS）方程的计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）方法快速发展。该方法比模型试验经济高效,相对于势流理论方法考虑了粘性影响,因而成为了不可或缺的求解船舶与海洋工程水动力问题的重要方法。世界各大水池机构或独自开发数值水池模块,也有多家科研院所强强联合开发虚拟试验水池,如:欧盟虚拟实验水池（The Virtual Tank Utility in Europe,VIRTUE）、中国数值水池等。开发船舶性能虚拟试验水池已成为当下研究的热点和未来发展的主要方向,深入开展船舶性能虚拟试验建模与实现、虚拟测试及分析技术等研究,对提高我国船型设计研发水平、国际竞争力以及促进我国船舶工业发展具有重要意义。本文对国内外关于基于CFD方法的船舶性能虚拟试验水池技术的研究进行了综述。以往研究尽管在虚拟试验水池的数值实现和船舶主要性能计算方面取得了较大的进展,但仍然在应用拓展和机理认识方面存在一些问题,值得进一步探索研究,如:（1）目前船舶绕流模拟,阻力计算,数值计算结果与模型试验仍然存在一定的误差。（2）航行船舶遭遇海况复杂,但对船舶运动、波浪增阻的模拟研究一般是针对迎浪工况,对于船舶斜浪工况研究较少。对增阻计算研究多是以对比物理实验结果为目的,对增阻的机理认识研究较少,特别是随现代船舶尺度的增大,海上遭遇波浪相对短波较多,而短波中波浪增阻的计算和机理研究较少。（3）船舶自由横摇衰减数值模拟研究较多,通常是给定横摇阻尼模型,根据自由横摇衰减曲线,采用消灭曲线法或能量法获得横摇阻尼系数。但是,事先假定横摇阻尼模型无疑给系统添加了约束限制条件,存在明显的局限性。（4）船舶参数横摇,轻则影响船员身体舒适度和船舶正常作业,重则导致船舶倾覆、人财两空的灾难。船舶参数横摇受粘性影响较大,非线性现象较强,而RANS方法是考虑粘性的时域非线性方法,以此模拟研究船舶参数横摇的研究和公开发表的文献较少。有鉴于此,论文在商用计算流体动力学软件STAR CCM+平台上,开展了相关船舶性能虚拟试验建模与实现、虚拟测试及分析技术等研究,主要研究工作如下:（1）基于RANS方法进行了不同航速船舶阻力虚拟试验与阻力计算。对于中高航速工况,以VOF（Volume of Fluid）法捕捉自由液面,使用重叠网格技术实时模拟船舶航行姿态,给出了中高航速船模绕流场数值模拟方法。通过分析不同网格、时间步长等因素对绕流计算结果的影响,验证了中高航速船舶阻力虚拟试验技术的稳定性和可靠性;通过对比试验值,确认了有效性。并应用于KVLCC2、KCS、三体船等不同船型的阻力计算,证实了该虚拟试验技术的普适性。对于低航速工况,船舶总阻力中的兴波阻力成分占比较小,粘性阻力为主,航行姿态对船舶阻力影响较小,可以忽略自由液面、航行姿态的影响,直接对固定叠模绕流进行数值模拟,引入尾流测量,计算船舶粘性阻力。通过分析不同网格、时间步长等因素对阻力计算结果的影响,验证了低航速船舶阻力虚拟试验技术的可靠性;并应用该方法研究了航速、模型尺度对阻力的影响,拓宽了对阻力机理的认识。（2）在虚拟试验水池的边界上增加造波、消波功能,结合重叠网格技术计算船体运动,实现了虚拟水池中船舶在波浪中的运动响应模拟和波阻增加测试计算。构建的虚拟波浪水池,入口为造波边界,周边设有消波区,论文给出了一套经济且计算结果精度较高的时空间离散策略。通过船舶在虚拟水池中遭遇不同波长的迎浪运动模拟,运用傅立叶级数拟合技术得到了运动与波浪增阻,数值结果与物理试验的结果吻合较好。同时,通过波阻成分分析给出了波浪增阻中的辐射和绕射增阻成分。进一步推广研究了斜浪中的船舶运动响应和波阻增加,以及给出了短波增阻预报方法,即对于遭遇短波,船体运动较小,可直接以固定模型计算短波增阻（绕射增阻）。波长、浪向对波浪增阻影响的研究,提高了对船舶波浪增阻机理的认识。（3）船舶横摇阻尼是准确预报船舶在波浪中横摇运动的关键因素之一。基于RANS方法,以VOF法捕捉自由液面,使用重叠网格技术实现船舶横摇运动,给出了船模自由横摇衰减虚拟试验技术。分析了不同网格、时间步长等因素对船舶自由横摇衰减数值模拟计算结果的影响,验证了该虚拟试验技术的稳定性和可靠性,通过与试验结果的对比,确认了该技术的有效性。当前船舶横摇阻尼的获取一般是根据自由横摇衰减曲线采用消灭曲线法或是能量法。本文引入系统非参数辨识,分别采用Tikhonov’s正则方法和随机反问题求解方法求解第一类Volterra积分方程,对船舶自由横摇衰减非线性动力系统进行非参数辨识,建立了针对船舶自由横摇衰减虚拟试验的系统非参数辨识方法—基于Tikhonov’s正则化和基于马尔科夫链蒙特卡洛方法（Markov Chain Monte Carlo,MCMC）的非参数辨识法。相对于传统方法,该测试分析技术事先不需要给定阻尼模型,避免了给动力系统作过多假设,具有明显的优越性。通过将阻尼、非线性回复力代入运动方程计算获得的运动重构,与CFD数值结果进行了对比分析,证实了基于船舶自由横摇衰减虚拟试验的非参数辨识方法的有效性。并研究了舭龙骨宽度、航速、初始横摇角、模型尺度、限制水域对横摇阻尼、非线性回复力的影响。（4）研究中发现基于CFD方法对船舶参数横摇数值模拟研究和公开发表的论文较少,事实上船舶参数横摇受粘性影响较大,非线性现象较强,CFD方法考虑粘性和时域非线性,优势突出。论文采用了两种方法模拟参数横摇:方法一是结合势流理论和CFD的混合方法;方法二是发挥CFD优势直接进行时域模拟,对船体遭遇波浪时的运动初始阶段,给出了两种新的初始扰动激励方式,建立了基于RANS的船舶参数横摇虚拟试验模拟。CFD方法考虑了流体的粘性,实时捕捉自由液面,能根据瞬时湿表面积计算回复力,该方法不仅能模拟参数横摇的发生,也能模拟大幅度参数横摇后非线性现象的发展,在计算结果的精度、物理机制认识等方面均有明显的优势。论文研究了初始条件、航速、波陡、横向惯性矩、重心垂向高度对参数横摇的影响,给出了参数横摇横摇幅值关于航速、波陡、横向惯性矩、重心垂向高度等参数的图谱。该研究不仅增强了船舶参数横摇的机理认识,而且对船型设计、船舶运营、船舶装载具有重要的指导作用和参考价值。
倪其军[7]（2018）在《高性能船学组工作报告及相关研究进展综述》文中研究表明1前言高性能船是以现代流体力学理论为基础,采用先进的推进、传动、控制、新型材料等高技术,有别于常规排水船型,且具有某种或若干种性能特殊优势（包括快速性、耐波性、隐身性、两栖性等）的新型船。高性能船舶具备优良的快速性,不仅是经济全球化时代对航运业的要求,更是海军发展对船舶技术的要求。关于耐波性,实际海况中的船舶必然随波浪发生摇荡,低频升沉加速度容易让人晕船,并且摇摆的船会影响精密仪器乃至军事装备的使用。因此,高性能船舶日益受到造船界的重视,并不断投入到民用运输和国防军事应用中。
孙博[8]（2018）在《新型复合三体船阻力和波浪中运动特性研究》文中研究说明随着人类对海洋能源和海洋应用的需求日益加大,船舶行业发展迅速,人们对船舶快速性、耐波性、舒适性等也提出了更高的要求。高性能船舶因其优秀的综合航海性能,发展势头迅猛,新船型不断涌现,其中多体船和复合多体船成为近年来的研究重点,其水动力特性的研究和预报也备受重视。三体船因其优良的快速性,良好的耐波性,利于大型化的特点,在军用民用方面的广阔应用前景已经得到共识;小水线面船型具有突出的耐波性,但其相对而言明显的缺点是静水中阻力大航速低、对吃水变化较为敏感。本文采用船型生成技术研究生成了结合三体船和小水线面双体船构型的新型复合三体船,并对其阻力性能、流场分布及波浪中运动响应特性进行了研究。基于粘性流体力学理论,采用CFD技术探讨研究了船舶阻力、粘性流场分布、数值造波方法和波浪中船舶运动响应预报方法。利用研究的方法,对研究的复合三体船进行了阻力、流场分布及特性、船舶在波浪中运动响应特性研究。针对船舶流场和压力分布及船舶耐波性需求,深入研究了中体艉部形状对船型的性能影响研究。研究了中体艉部对船舶阻力和航态的影响特性,及船体艉部形状和船型变化与航速、波浪参数的变化关系,预报分析了船舶纵摇、垂荡、重心加速度运动响应参数的变化特性。在前述研究的基础上,以静水和波浪中的水动力性能为目标,进行了多方案的对比分析。为改善此种船型波浪中的纵向运动性能,进行了T型翼对船型波浪中运动性能影响的研究,进行了T型翼的安装位置、攻角方向及大小对复合三体船的静水中阻力、航态及波浪中运动响应的影响研究。研究表明,中体艉部形状变化对船舶的阻力和航行姿态有一定的影响;中体艉部较宽且纵向斜升角较大时,静水和波浪中的阻力及运动响应方面均更好;迎浪中复合三体船的纵摇、垂荡、重心加速度等运动响应幅值均呈现明显规律性,高速时波浪中的运动响应仍较大;安装T型翼后,较安装位置而言,攻角为影响船体静水阻力及航态的主要因素;T型翼的安装可使较大波长船长比处的运动响应有显着降低,且安装位置、攻角均对运动响应的降低有不同程度的影响;对较小波长船长比处的运动响应,T型翼的作用较小,船型产生的影响较明显;安装合理位置及攻角的T型翼的复合三体船,阻力略有增加,但在耐波性上具有一定优势。
振前[9]（2018）在《尾阻流板和尾导流板对三体船阻力性能影响研究》文中提出随着全球经济的不断发展和海洋资源争夺日趋激烈,高性能船舶扮演着越来越重要的角色,三体船作为高性能船的代表之一,以其众多优点脱颖而出,针对其优秀的阻力性能,能否还有升级改造的空间是船舶学者关注的一个热点问题。在目前应用于方尾型高性能船的节能附体中,应用最为广泛且效果较好的有尾导流板和尾阻流板两种,本文针对一艘中体为方尾的三体船型安装两种尾部附体,进行模型试验和数值模拟研究,探讨这两种附体对三体船的水动力影响。本文通过调查三体船阻力性能研究方法以及两种方尾节能附体的国内外研究现状,确定本论文的主要研究内容和方法:首先采用模型试验的方法,对安装尾阻流板和尾导流板对三体船造成的宏观物理量进行研究,观察试验现象,总结相关规律;然后通过数值模拟的方法对微观流场细节进行数值计算,探索安装两种附体对三体船的阻力性能影响的机理。首先分别对有无安装附体的三体船进行模型试验,确定安装附体的减阻效果,通过改变不同的尾阻流板和尾导流板的尺寸,研究其对三体船阻力性能的影响的变化规律;然后采用计算流体力学软件讨论船身表面网格尺寸以及湍流模型对阻力预报的精度影响,并从实际物理现象对比以及表面兴波等方面验证数值的可行性,对于数值计算的不确定度也进行了相关分析;最后基于选用的网格划分方案和物理模型等数值计算相关参数,对应模型试验工况进行数值模拟,从分析安装附体对航行姿态、船体周围及方尾后的粘性流场、船身表面压力分布和流线分布的影响等方面,对两种附体对三体船的阻力性能影响机理进行研究。此外,论文为探讨安装附体带来的航行姿态变化对三体船的阻力性能的影响,设计固定模方案,采用数值模拟方法进行相关分析。通过本研究,发现安装两种附体均会带来三体船的航行姿态、船身周围及方尾后方兴波、船身表面压力、流场分布等方面的变化,但影响程度并不相同;发现一定情况下尾阻流板和尾导流板会提高三体船的阻力性能;安装两种附体造成减阻机理主要是改善船舶尾部流场,增加其虚长度进而降低兴波阻力,而带来三体船航态变化对阻力的影响不明显。
董哲[10]（2013）在《复合型小水线面三体船阻力及纵向运动预报》文中研究说明高性能船舶符合当今世界船舶工业的发展趋势，以其突出的综合航海性能，强大的运载能力，良好的舒适性和经济性受到全世界各研究机构的青睐。其中，三体船发展尤为迅猛，其优异的性能已被大量研究机构证实并得到认可，各种三体船设计方案不断涌现。复合型小水线面三体船作为三体船的新成员，其概念设计新颖别致，前景看好。复合型小水线面三体船是由排水型三体船和小水线面船型复合而成，以期能够兼顾二者的快速性和耐波性优势。对于这种新型三体船，相关研究并未深入，阻力性能也无定论，因此，在设计初始阶段研究复合型小水线面三体船的阻力性能特点及不同船型复合方案对其各项性能的影响具有重要意义。本文应用CFD软件STAR-CCM+模拟了复合型小水线面三体船的粘性流场，探讨了不同中体复合方案对其阻力性能及航行姿态的影响。然后通过改变侧体布局共10种方案，讨论了侧体纵向位置和横向位置对阻力性能的影响，并通过自由液面波形图的变化，分析了中体首兴波的随航速的变化规律。最后本文计算了复合型小水线面三体船在规则波中迎浪下的纵向运动，对其纵向运动性能作了初步探索。本文的研究表明，适当调整潜体上部的斜升角和下潜体的长短轴之比，使复合中体相对瘦高能够小幅减小阻力，而相对较扁的中体能够小幅减小纵向运动幅值。低航速下，侧体纵向布置在主体中部略靠后部位，横向位置适当向外偏移；高航速时，侧体布置在主体后外侧。在规则波中，复合型小水线面三体船的垂荡和纵摇运动的幅值及重心垂向加速度呈规律性变化，随着波长船长比的增大先增大后减小，波浪增阻在5%～10%范围内波动。
二、三体船粘性流场的模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、三体船粘性流场的模拟（论文提纲范文）
（1）基于CFD和神经网络的三体船快速性优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 论文研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三体船国内外发展 |
| 1.2.2 水动力性能线性理论研究 |
| 1.2.3 水动力性能船模实验研究 |
| 1.2.4 水动力性能粘性流场数值研究 |
| 1.2.5 水动力性能实船实验研究 |
| 1.3 论文主要内容及主体框架 |
| 2 粘性流场数值模拟基本理论与方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流动控制方程 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.2.3 RANS方程 |
| 2.3 湍流模型及其应用 |
| 2.3.1 k-ε模型 |
| 2.3.2 k-ω模型 |
| 2.4 边界条件 |
| 2.4.1 入口边界条件 |
| 2.4.2 出口边界条件 |
| 2.4.3 对称边界条件 |
| 2.4.4 壁面边界条件 |
| 2.5 网格划分 |
| 2.6 自由液面的模拟 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 DTMB5415 的网格划分及数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基本船型介绍 |
| 3.3 船模数值模拟设置 |
| 3.3.1 控制方程 |
| 3.3.2 计算流域设置及边界条件 |
| 3.4 网格因素的影响性分析 |
| 3.4.1 船体表面网格尺寸的讨论 |
| 3.4.2 第一层网格厚度的讨论 |
| 3.4.3 最佳网格划分方法 |
| 3.5 数值模拟与结果分析 |
| 3.5.1 阻力数值结果 |
| 3.5.2 波形图分析对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 三体船阻力数值模拟计算与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三体船模型与布置状态 |
| 4.2.1 三体船型的构建 |
| 4.2.2 15 种布置状态 |
| 4.2.3 三体船航速设置 |
| 4.2.4 三体船型的流域设置 |
| 4.2.5 三体船型的网格划分 |
| 4.3 三体船总阻力及总阻力系数曲线分析 |
| 4.3.1 总阻力分析 |
| 4.3.2 总阻力系数分析 |
| 4.4 三体船摩擦阻力及摩擦阻力系数曲线分析 |
| 4.4.1 摩擦阻力理论计算 |
| 4.4.2 摩擦阻力数值模拟 |
| 4.5 三体船剩余阻力及剩余阻力系数曲线分析 |
| 4.5.1 三体船剩余阻力分析 |
| 4.5.2 干扰阻力分析 |
| 4.5.3 兴波云图分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 神经网络在三体船布局优化的应用 |
| 5.1 神经网络的基本理论 |
| 5.1.1 人工神经网络(ANN)的基本理论 |
| 5.1.2 人工神经元模型结构 |
| 5.1.3 激活函数的类型 |
| 5.1.4 人工神经网络的分类 |
| 5.1.5 神经网络的学习方式 |
| 5.2 BP神经网络 |
| 5.2.1 BP神经网络的结构 |
| 5.2.2 BP神经网络的学习算法 |
| 5.2.3 BP网络局限性与改进 |
| 5.3 BP神经网络结构的确定 |
| 5.3.1 输入层与输出层神经元个数确定 |
| 5.3.2 隐含层层数与节点数确定 |
| 5.3.3 初始权值的确定 |
| 5.3.4 学习率的确定 |
| 5.3.5 网络各层之间激活函数的确定 |
| 5.4 BP神经网络的训练与测试 |
| 5.4.1 数据的归一化处理 |
| 5.4.2 BP神经网络的训练与测试 |
| 5.5 实际计算结果及分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）基于快速性的U型水面救助设备的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景意义 |
| 1.2 研究与进展 |
| 1.2.1 小型水上救助设备研究与进展 |
| 1.2.2 水面运动浮体CFD方法的研究与进展 |
| 1.2.3 水面运动浮体阻力研究与进展 |
| 1.2.4 水面运动浮体型线优化的研究与进展 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 水面运动浮体阻力预报方法 |
| 2.1 水面运动浮体阻力的基本概念 |
| 2.2 水面运动浮体阻力计算方法 |
| 2.2.1 摩擦阻力计算方法 |
| 2.2.2 粘压阻力估算方法 |
| 2.2.3 兴波阻力计算方法 |
| 2.3 粘性流场理论 |
| 2.3.1 控制方程 |
| 2.3.2 湍流模型 |
| 2.3.3 边界条件 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 U型水面救助设备设计及阻力计算 |
| 3.1 U型水面救助设备的设计 |
| 3.1.1 小型救助设备的设计要求 |
| 3.1.2 U型水面救助设备的总体结构 |
| 3.2 基于CFD的水面运动浮体阻力数值计算方法 |
| 3.2.1 CFD求解过程 |
| 3.3 U型水面救助设备初始模型的计算 |
| 3.3.1 U型水面救助设备初始模型的建立 |
| 3.3.2 U型水面救助设备初始模型网格的划分 |
| 3.3.3 湍流模型的选取 |
| 3.3.4 U型水面救助设备初始模型的边界及约束条件的设定 |
| 3.4 阻力计算分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 U型水面救助设备型线优化计算 |
| 4.1 U型水面救助设备优化问题定义 |
| 4.1.1 U型水面救助设备型线变换光滑性微分方程 |
| 4.1.2 U型水面救助设备型线变换函数连续性证明 |
| 4.1.3 U型水面救助设备型线修改 |
| 4.1.4 U型水面救助设备型线优化一般性定义 |
| 4.2 U型水面救助设备型线优化参数定义 |
| 4.2.1 优化目标 |
| 4.2.2 参数变量 |
| 4.2.3 约束条件 |
| 4.3 遗传算法理论 |
| 4.4 型线优化设计算法 |
| 4.5 U型水面救助设备优化型线阻力分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间主要科研成果 |
（3）基于CFD的小水线面三体船耐波性与稳性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三体船研究现状 |
| 1.2.2 三体船耐波性研究综述 |
| 1.2.3 普通船型与多体船波浪稳性研究综述 |
| 1.2.4 船舶领域中的CFD技术 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.3.1 研究基础及目标 |
| 1.3.2 论文的主要内容 |
| 1.4 论文总体框架 |
| 1.5 论文结构 |
| 2 CFD数值模拟及其基础理论 |
| 2.1 STAR-CCM+软件介绍 |
| 2.2 控制方程及湍流模型 |
| 2.3 自由液面的捕捉 |
| 2.4 网格划分及边界条件处理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 小水线面三体船数值仿真验证 |
| 3.1 波浪理论 |
| 3.2 数值造波与消波方法 |
| 3.3 三体船摇荡运动坐标系与数学模型 |
| 3.4 频率响应幅值函数 |
| 3.5 船舶三维几何建模 |
| 3.6 侧体布局方案 |
| 3.7 建模及数值方法 |
| 3.8 模型验证及结果分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 小水线面三体船耐波性分析 |
| 4.1 小水线面三体船与普通三体船耐波性能对比 |
| 4.2 侧体位置对小水线面三体船耐波性影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 小水线面三体船波浪稳性分析 |
| 5.1 船舶随浪航行数值波浪水池构建 |
| 5.2 固定横倾角随浪航行参数预置与方法验证 |
| 5.2.1 流域及网格划分 |
| 5.2.2 数值模拟方法对稳性计算的验证 |
| 5.3 小水线面三体船随浪航行稳性分析 |
| 5.3.1 小水线面三体船复原力臂数值 |
| 5.3.2 侧体布局对小水线面三体船大倾角稳性的影响 |
| 5.3.3 航速对小水线面三体船大倾角稳性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要工作及其结论 |
| 6.2 今后研究内容展望 |
| 论文创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）非对称双体船操纵运动理论预报方法及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本文的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外船舶操纵运动性能预报研究现状 |
| 1.2.1 非对称双体船研究概况 |
| 1.2.2 船舶操纵运动性能预报研究 |
| 1.2.3 约束模型试验数值模拟研究 |
| 1.3 本文研究的主要工作 |
| 第2章 基本理论与方法研究 |
| 2.1 操纵性能预报基本理论 |
| 2.1.1 坐标系选取 |
| 2.1.2 基本理论和运动模型 |
| 2.1.3 惯性类流体动力和力矩 |
| 2.1.4 粘性类流体动力和力矩 |
| 2.1.5 非对称双体船粘性类水动力表达式 |
| 2.2 水动力导数预报模型及数值计算方法研究 |
| 2.2.1 斜拖运动 |
| 2.2.2 旋臂运动 |
| 2.3 粘性流数值模拟理论及方程 |
| 2.3.1 基本方程 |
| 2.3.2 湍流模型 |
| 2.4 边界条件 |
| 2.4.1 速度入口 |
| 2.4.2 压力出口 |
| 2.4.3 壁面边界条件 |
| 2.4.4 壁面函数法 |
| 2.4.5 自由液面捕捉方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 非对称双体船粘性流体动力导数研究 |
| 3.1 计算模型 |
| 3.2 计算域和物理条件设置 |
| 3.3 网格划分及收敛性验证 |
| 3.4 计算工况 |
| 3.5 计算结果对比与分析 |
| 3.5.1 斜拖运动数值计算结果及分析 |
| 3.5.2 无漂角旋臂运动数值计算结果及分析 |
| 3.5.3 带漂角旋臂运动数值计算结果与分析 |
| 3.6 方法验证 |
| 3.6.1 计算模型参数 |
| 3.6.2 计算域及物理条件的设置 |
| 3.6.3 计算网格设置及收敛性分析 |
| 3.6.4 数值计算结果验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 非对称双体船操纵运动模拟 |
| 4.1 船舶操纵运动方程 |
| 4.2 流体动力求解 |
| 4.2.1 粘性类流体动力 |
| 4.2.2 惯性类流体动力 |
| 4.2.3 螺旋桨和舵的流体动力及力矩 |
| 4.3 船舶操纵运动方程求解及结果分析 |
| 4.3.1 龙格库塔法介绍 |
| 4.3.2 回转运动性能预报 |
| 4.3.3 Z形运动性能预报 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 侧体布局对非对称双体船操纵性能的影响 |
| 5.1 计算模型 |
| 5.2 侧体横向布局变化计算结果对比 |
| 5.3 侧体纵向布局变化计算结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）小水线面三体船船型设计及阻力性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景、目的与意义 |
| 1.2 三体船型水动力特性及国内外研究现状 |
| 1.2.1 三体船型水动力特性 |
| 1.2.2 常规细长型三体船国内外研究现状 |
| 1.2.3 小水线面三体船国内外研究现状 |
| 1.3 船舶CFD的发展现状 |
| 1.3.1 计算流体力学(CFD)简介 |
| 1.3.2 CFD技术在船舶水动力性能方面的应用 |
| 1.4 论文主要研究目的、内容及创新点 |
| 1.4.1 论文研究目的 |
| 1.4.2 论文主要内容 |
| 1.4.3 论文总体框架 |
| 1.4.4 论文结构 |
| 2 船舶粘性绕流流场的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 粘性流场基本理论 |
| 2.2.1 物质导数 |
| 2.2.2 控制方程 |
| 2.2.3 CFD求解流程 |
| 2.3 计算网格的划分及应用 |
| 2.3.1 非结构网格 |
| 2.3.2 网格的生成过程 |
| 2.4 初始条件和边界条件 |
| 2.5 捕捉自由液面 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 三体船型线快速生成程序开发 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于VBA的 AutoCAD二次开发原理 |
| 3.2.1 开发工具VBA |
| 3.2.2 ActiveX模型 |
| 3.2.3 AutoCAD对象模型 |
| 3.3 AutoCAD三维建模方法 |
| 3.4 三体船型线开发程序设计流程 |
| 3.5 系统设计与开发 |
| 3.5.1 Wigley船型型线快速生成 |
| 3.5.2 小水线面三体船型线设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 三体船船型方案设计与数值计算网格划分影响因素分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 方案设计 |
| 4.2.1 侧体布局构型方案设计 |
| 4.2.2 航速方案设计 |
| 4.3 船模阻力试验及数值模拟设置 |
| 4.3.1 三体船型建模 |
| 4.3.2 控制方程 |
| 4.3.3 计算流域设置 |
| 4.4 网格因素的影响性分析 |
| 4.4.1 船体表面网格尺寸影响 |
| 4.4.2 第一层网格厚度影响 |
| 4.4.3 加密区域网格尺寸影响 |
| 4.5 网格因素敏感性对比 |
| 4.6 湍流模型影响 |
| 4.7 网格因素组合方案验证 |
| 4.8 最佳网格因素划分方法 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 小水线面三体船阻力数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数值模拟前处理 |
| 5.2.1 建模过程 |
| 5.2.2 网格划分及边界设置 |
| 5.2.3 阻力计算原理 |
| 5.3 总阻力数值模拟及对比 |
| 5.3.1 总阻力数值 |
| 5.3.2 总阻力曲线对比 |
| 5.3.3 总阻力对比结果分析 |
| 5.4 摩擦阻力计算 |
| 5.5 剩余阻力数值模拟及对比 |
| 5.5.1 剩余阻力数值 |
| 5.5.2 剩余阻力系数对比结果分析 |
| 5.6 小水线面三体船兴波云图 |
| 5.6.1 兴波云图绘制 |
| 5.6.2 兴波云图对比结果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 今后工作展望 |
| 论文创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间参与的科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
（6）基于RANS的船舶阻力和耐波性虚拟试验与分析技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 船舶虚拟试验研究与进展 |
| 1.2.1 船舶CFD方法的研究与进展 |
| 1.2.2 船舶静水阻力的研究与进展 |
| 1.2.3 船舶波浪增阻的研究与进展 |
| 1.2.4 船舶横摇的研究与进展 |
| 1.2.5 船舶参数横摇的研究与进展 |
| 1.3 本文主要工作与创新点 |
| 1.3.1 本文主要工作内容 |
| 1.3.2 本文的创新点 |
| 第二章 基于CFD的船舶性能虚拟试验技术理论 |
| 2.1 流体控制方程 |
| 2.2 SST k-ω湍流模型 |
| 2.3 VOF模型 |
| 2.4 边界条件 |
| 2.5 数值求解方法 |
| 2.6 重叠网格技术 |
| 2.7 CFD数值结果的验证与确认方法 |
| 2.7.1 验证与确认方法的概念及相关术语 |
| 2.7.2 验证与确认步骤 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 不同航速船体绕流场数值模拟与静水阻力计算 |
| 3.1 RANS方法绕流场数值模拟计算域的确定 |
| 3.2 DTMB5512 Fr=0.28绕流场数值结果验证与确认 |
| 3.2.1 阻力系数验证与确认 |
| 3.2.2 船侧波高线验证与确认 |
| 3.3 中高航速船舶绕流数值模拟和阻力计算 |
| 3.3.1 船型几何主尺度和数值模型 |
| 3.3.2 阻力和姿态的数值结果 |
| 3.3.3 边界层 |
| 3.3.4 自由液面兴波 |
| 3.4 低航速船舶绕流数值模拟和阻力计算 |
| 3.4.1 低航速船舶绕流计算方法 |
| 3.4.2 航速对阻力的影响 |
| 3.4.3 低航速不同模型尺度船模绕流场数值结果的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于RANS的船舶运动数值模拟和波浪增阻计算 |
| 4.1 数值波浪水池的创建与验证 |
| 4.1.1 数值造波与消波技术 |
| 4.1.2 数值波浪水池的建立 |
| 4.1.3 规则波数值结果 |
| 4.2 迎浪规则波中船舶运动和波浪增阻数值计算 |
| 4.2.1 计算对象和计算工况 |
| 4.2.2 计算域确定及数据处理 |
| 4.2.3 运动响应 |
| 4.2.4 波浪增阻响应和波阻成分分析 |
| 4.3 不同浪向角规则波中船舶运动和波浪增阻的数值计算 |
| 4.3.1 计算对象和计算工况 |
| 4.3.2 计算域的确定 |
| 4.3.3 运动响应 |
| 4.3.4 波浪增阻响应 |
| 4.4 船舶短波增阻数值计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 三维船体自由横摇衰减数值模拟与横摇阻尼计算 |
| 5.1 基于RANS方法船舶自由横摇衰减数值模拟 |
| 5.1.1 计算域的确定和网格的划分 |
| 5.1.2 数值方法和运动方程 |
| 5.1.3 自由横摇衰减运动数值结果的验证与确认 |
| 5.1.4 自由横摇衰减数值模拟结果分析 |
| 5.2 横摇阻尼计算 |
| 5.2.1 能量法 |
| 5.2.2 基于Tikhonov’s正则化的非参数辨识方法 |
| 5.2.3 基于MCMC的非参数辨识法 |
| 5.3 横摇阻尼特性研究 |
| 5.3.1 舭龙骨宽度对横摇阻尼的影响 |
| 5.3.2 航速对横摇阻尼的影响 |
| 5.3.3 初始横摇角对横摇阻尼的影响 |
| 5.3.4 模型尺度效应对横摇阻尼的影响 |
| 5.3.5 限制水域对横摇阻尼的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于RANS的船舶参数横摇数值模拟与分析 |
| 6.1 几何模型和计算工况 |
| 6.2 结合CFD和势流理论的计算船舶参数横摇的混合方法 |
| 6.2.1 基于间接时域法的参数横摇运动模型 |
| 6.2.2 参数横摇数值计算 |
| 6.3 基于RANS的船舶参数横摇数值模拟与分析 |
| 6.3.1 船舶参数横摇模拟与分析 |
| 6.3.2 初始条件的影响 |
| 6.3.3 航速波陡的影响 |
| 6.3.4 横向惯性半径和重心垂向高度的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 确定粘性阻力的尾流测量 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 致谢 |
（8）新型复合三体船阻力和波浪中运动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 三体船的研究进展 |
| 1.2.2 复合船型研究进展 |
| 1.2.3 方艉研究进展 |
| 1.2.4 T型翼减摇研究进展 |
| 1.3 论文完成的内容及开展的工作 |
| 第2章 粘流数值模拟基本理论与方法 |
| 2.1 基本控制方程 |
| 2.1.1 粘流基本控制方程 |
| 2.1.2 湍流控制方程 |
| 2.2 湍流模型 |
| 2.2.1 标准k-ω模型 |
| 2.2.2 SSTk-ω模型 |
| 2.3 网格划分与数值离散 |
| 2.4 边界条件和初始条件 |
| 2.4.1 边界条件 |
| 2.4.2 近壁面模型 |
| 2.4.3 初始条件 |
| 2.5 VOF液面捕捉方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 粘性流场及运动响应预报方法研究和验证 |
| 3.1 粘性流场数值模拟方法与验证 |
| 3.1.1 计算模型 |
| 3.1.2 网格划分及计算方法 |
| 3.1.3 计算结果及验证 |
| 3.2 线性规则波浪数值模拟方法 |
| 3.2.1 波浪数值模拟方法 |
| 3.2.2 波浪模拟结果及分析 |
| 3.3 波浪中船舶运动响应数值模拟研究及验证 |
| 3.3.1 波浪中船舶运动响应方程 |
| 3.3.2 计算模型及工况 |
| 3.3.3 波浪中运动响应数据处理方法 |
| 3.3.4 计算结果与验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 复合三体船艉部形状对流场及运动响应影响研究 |
| 4.1 复合船型艉部生成及选型研究 |
| 4.1.1 艉部选型及主要参数 |
| 4.1.2 船型生成 |
| 4.1.3 网格划分 |
| 4.2 复合三体船的阻力性能及航行姿态 |
| 4.2.1 阻力预报及分析 |
| 4.2.2 航态预报及分析 |
| 4.2.4 流场分布及分析 |
| 4.3 波浪中复合三体船的运动响应特性 |
| 4.3.1 波浪中网格划分及计算工况 |
| 4.3.2 纵摇幅值响应 |
| 4.3.3 垂荡幅值响应 |
| 4.3.4 重心加速度 |
| 4.3.5 波浪增阻 |
| 4.4 艉部对波浪中运动响应的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 T型翼对复合三体船水动力性能的影响 |
| 5.1 T型翼的计算及选取 |
| 5.1.1 T型翼方案 |
| 5.1.2 攻角对T型翼升阻力的影响 |
| 5.1.3 速度对T型翼升阻力的影响 |
| 5.2 T型翼对复合三体船静水性能的影响 |
| 5.2.1 三体船加装T型翼网格处理 |
| 5.2.2 加装T型翼后升阻力计算结果 |
| 5.2.3 加装T型翼后对航态的影响 |
| 5.3 T型翼位置对复合三体船波浪中运动响应的影响 |
| 5.3.1 T型翼位置对纵摇的影响 |
| 5.3.2 T型翼位置对垂荡的影响 |
| 5.3.3 T型翼位置对重心加速度的影响 |
| 5.3.4 T型翼位置对波浪中受力的影响 |
| 5.4 T型翼攻角对复合三体船波浪中运动响应的影响 |
| 5.4.1 T型翼攻角对纵摇的影响 |
| 5.4.2 T型翼攻角对垂荡的影响 |
| 5.4.3 T型翼攻角对重心加速度的影响 |
| 5.4.4 T型翼攻角对波浪中受力的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）尾阻流板和尾导流板对三体船阻力性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景和意义 |
| 1.2 三体船的特点及其发展历程 |
| 1.2.1 三体船的结构及优缺点 |
| 1.2.2 三体船的实船案例 |
| 1.3 应用于方尾型船的节能附体 |
| 1.3.1 尾导流板 |
| 1.3.2 尾阻流板 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第2章 船舶阻力性能的研究方法 |
| 2.1 船舶阻力分类 |
| 2.2 三船体阻力研究方法 |
| 2.2.1 理论方法 |
| 2.2.2 试验方法 |
| 2.2.3 数值模拟方法 |
| 2.3 CFD数值模拟的基本理论及方法 |
| 2.3.1 控制方程 |
| 2.3.2 方程的离散化方法 |
| 2.3.3 湍流模型 |
| 2.3.4 边界条件 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 两种方尾附体对三体船阻力性能影响的试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验模型 |
| 3.2.1 三体船模型 |
| 3.2.2 尾阻流板 |
| 3.2.3 尾导流板 |
| 3.3 试验设计及模型试验 |
| 3.4 尾阻流板对三体船阻力性能的影响 |
| 3.4.1 船模阻力试验结果 |
| 3.4.2 试验数据处理和分析 |
| 3.4.3 改变尾阻流板参数 |
| 3.5 尾导流板对三体船阻力性能的影响 |
| 3.5.1 船模阻力试验结果 |
| 3.5.2 航行姿态变化分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 CFD计算的参数选取及可行性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算方案的确定 |
| 4.2.1 运动模型选取 |
| 4.2.2 船身表面网格尺寸选取 |
| 4.2.3 不同网格计算结果对比 |
| 4.2.4 CFD计算可行性分析 |
| 4.2.5 Y+值选择方法 |
| 4.3 三体船计算方案验证 |
| 4.3.1 计算参数 |
| 4.3.2 计算结果的对比验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 尾导流板和尾阻流板作用机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 尾阻流板周围粘性流场计算 |
| 5.2.1 尾阻流板对自由液面影响分析 |
| 5.2.2 尾阻流板对船身压力影响分析 |
| 5.3 尾导流板周围粘性流场计算 |
| 5.3.1 尾导流板对自由液面影响分析 |
| 5.3.2 尾导流板对船身压力影响分析 |
| 5.4 固定模计算 |
| 5.4.1 安装尾阻流板的固定模计算 |
| 5.4.2 安装尾导流板的固定模计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）复合型小水线面三体船阻力及纵向运动预报（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的与意义 |
| 1.2 三体船的发展概况 |
| 1.2.1 三体船的特性及国内外发展现状 |
| 1.2.2 小水线面中体三体船的特性及研究进展 |
| 1.3 船舶 CFD 的发展状况 |
| 1.3.1 计算流体力学（CFD）简介 |
| 1.3.2 CFD 技术在多体船水动力性能方面的应用情况 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 第2章 粘性流场数值模拟的基本理论 |
| 2.1 粘性流场基本理论 |
| 2.1.1 基本控制方程 |
| 2.2 二方程湍流模型 |
| 2.2.1 k 模型 |
| 2.3 控制方程的离散 |
| 2.4 计算网格的生成 |
| 2.4.1 结构网格和非结构网格 |
| 2.4.2 网格的生成过程 |
| 2.5 边界条件的选取 |
| 2.6 自由液面的捕捉 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 小水线面双体船的阻力预报 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 船模阻力试验 |
| 3.2.1 船模主要参数 |
| 3.2.2 拖点位置 |
| 3.3 小水线面双体船粘性流场数值模拟 |
| 3.3.1 计算模型 |
| 3.3.2 控制域的建立和网格划分 |
| 3.3.3 边界条件设置及计算方法 |
| 3.3.4 计算结果 |
| 3.3.5 自由液面波形 |
| 3.4 试验值与计算值分析、对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 复合型小水线面三体船阻力性能数值计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算模型及计算方法 |
| 4.2.1 计算模型 |
| 4.2.2 计算方法 |
| 4.3 改变中体形状对阻力性能的影响 |
| 4.3.1 计算结果及分析 |
| 4.4 改变侧体布局对阻力性能的影响 |
| 4.4.1 计算方案 |
| 4.4.2 纵向布局 |
| 4.4.3 横向布局 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 复合型小水线面三体船在规则波中的纵向运动响应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 物理模型及计算方法 |
| 5.3 计算结果及分析 |
| 5.3.1 垂向运动幅值响应 |
| 5.3.2 纵摇运动幅值响应 |
| 5.3.3 重心垂向加速度 |
| 5.3.4 规则波中三体船总阻力及波浪增阻 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、三体船粘性流场的模拟（论文参考文献）
- [1]基于CFD和神经网络的三体船快速性优化研究[D]. 郭浩成. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]基于快速性的U型水面救助设备的研究与设计[D]. 赵康迪. 山东交通学院, 2020(04)
- [3]基于CFD的小水线面三体船耐波性与稳性研究[D]. 卢鹏程. 大连理工大学, 2020(02)
- [4]非对称双体船操纵运动理论预报方法及性能研究[D]. 闫凤超. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [5]小水线面三体船船型设计及阻力性能研究[D]. 韩兵兵. 大连理工大学, 2019(02)
- [6]基于RANS的船舶阻力和耐波性虚拟试验与分析技术研究[D]. 蒋银. 上海交通大学, 2018(01)
- [7]高性能船学组工作报告及相关研究进展综述[A]. 倪其军. 协同创新 砥砺奋进——船舶力学学术委员会第九次全体会议文集, 2018
- [8]新型复合三体船阻力和波浪中运动特性研究[D]. 孙博. 哈尔滨工程大学, 2018(12)
- [9]尾阻流板和尾导流板对三体船阻力性能影响研究[D]. 振前. 哈尔滨工程大学, 2018(01)
- [10]复合型小水线面三体船阻力及纵向运动预报[D]. 董哲. 哈尔滨工程大学, 2013(07)