徐刚
- 作品数：29 被引量：65H指数：5
- 供职机构：江苏科技大学船舶与海洋工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金江苏省高校自然科学研究项目更多>>
- 相关领域：理学交通运输工程动力工程及工程热物理文化科学更多>>
- 变偏角垂直轴水轮机艏摇运动水动力分析被引量：4
- 2018年
- 为了研究漂浮式潮流能装置载体的艏摇波浪运动响应对变偏角垂直轴水轮机水动力特性的影响规律,本文采用动网格技术,应用ANSYS CFX软件对均匀来流中水轮机发生旋转和艏摇耦合运动时的水动力特性进行分析,研究不同艏摇频率和艏摇幅值对水轮机水动力载荷的影响规律。研究结果表明:与水轮机仅做旋转运动相比,艏摇使水轮机出现类似卡门涡街的艉迹,且涡间距随艏摇频率的增加而减小;水轮机水动力载荷的峰值包络线均值产生较大波动,波动频率为水轮机艏摇频率,波动幅值随艏摇频率和艏摇幅值的增加而减小;载荷波动范围的最大值随艏摇频率和艏摇幅值的增加逐渐增加,而最小值却逐渐减小。研究结果可为水轮机结构强度校核提供参考。
- 徐刚王树齐朱仁庆张亮
- 关键词：潮流能
- 月池开放和封闭状态下钻井船阻力性能试验研究被引量：3
- 2023年
- [目的]为分析多功能钻井船月池封闭或开放状态下月池结构对船体阻力性能的影响,开展带月池结构的钻井船模型水池试验。[方法]以某多功能钻井船为例,研究在规则波和不规则波下的船舶运动响应。试验中,通过挂钩连接拉力传感器测量船模在静水和波浪中的阻力,利用加速度传感器分析船首、舯和船尾的加速度特性。[结果]结果表明:在轻载工况及月池开放时,船舶阻力较大;在设计载重工况及月池封闭时,船舶静水阻力较大。在规则波下,月池封闭使船尾加速度降低了58.2%,船首阻力降低了46.7%,垂荡运动响应最大幅值减小41.8%;在不规则波下,船首阻力峰值约为船尾的10倍,相比于月池封闭时,在相同时间内月池开放时阻力峰值出现的次数更多。[结论]研究表明,设计载重工况的差异使船体水线面面积改变,影响了船舶静水阻力,而月池封闭不仅降低了船舶运动加速度及阻力,而且有效改善了纵摇及垂荡运动响应幅值,这为带月池结构的钻井船结构型式的设计提供了数据支撑。
- 姚智李德江徐刚马勇
- 关键词：钻井船
- 常数分布Rankine源法与二阶绕射问题精度研究被引量：7
- 2010年
- 为了准确地预报作用在浮体上的非线性水动力,采用时域二阶理论对非线性波物相互作用问题进行了研究.对自由面条件和物面条件进行Taylor级数展开和Stokes摄动展开得到一阶和二阶边值问题.使用基于Rankine源的边界元法计算每一时刻的流场,并在自由面上采用积分格式的自由面条件(IFBC);在远方控制面上采用多次透射边界条件(MTF).以圆球绕流和直立圆柱桩的二阶绕射问题为例,研究了所述方法的数值精度,经过对数值结果的比较与分析,得出了该方法精度较低的原因,并且得到MTF和IFBC可以有效地用于时域二阶问题的数值模拟,在远方人工边界上达到无反射的效果.
- 徐刚段文洋
- 关键词：人工边界条件
- 支撑机构驻留水下航行器着陆策略及影响因素被引量：1
- 2017年
- 简单介绍了驻留水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的概念及工作过程,基于基本力学理论,建立了航行器空间运动的运动学及动力学数学模型;结合本航行器的特点,建立了变浮力系统作用力数学模型、垂推作用力及控制数学模型.在此基础上,建立了航行器着陆过程仿真模型.针对支撑机构驻留AUV,提出了注水自由下潜、支撑机构伸出注水自由下潜、垂推控制、支撑机构伸出垂推控制4种着陆策略,研究了变浮力系统注水质量和位置对着陆参数的影响;对比4种着陆策略,分析了支撑机构和垂推对着陆策略的影响,为着陆及驻留方案的设计和航行器设计及改进提供理论依据.
- 朱信尧宋保维徐刚杨松林
- 关键词：自主水下航行器
- 不规则波中二阶辐射问题时域数值模拟被引量：2
- 2013年
- 能够有效地模拟不规则波中非线性的波物相互作用是深海工程领域一直关心的热点问题,因此有必要采用时域理论对不规则波中非线性的波物相互作用进行研究和分析。对自由面和物面条件进行Taylor级数和Stokes摄动展开得到一阶和二阶边值问题。使用基于Rankine源的边界元法计算每一时刻的流场,并在自由面上采用积分格式的自由面条件;在远方控制面上采用多次透射边界条件以及其耦合阻尼区的边界条件;对做不规则垂荡运动的截断圆柱所受到的水动力进行了时域数值模拟。结果表明:文中方法可以用于时域研究不规则波中的二阶问题,在人工边界处达到无反射的效果。
- 徐刚段文洋
- 关键词：不规则波人工边界条件
- 去奇异边界元方法在液舱晃荡模拟中的应用被引量：2
- 2018年
- 对于模拟液舱内流体运动,传统频域方法具有很大的局限性,其只能在线性条件下针对每个频率计算系统的响应,然后通过谱分析方法得到系统不规则激励的解,而不能直接通过加载不规则的激励得到不规则的响应,但是采用基于去奇异边界元的方法,可在时域内建立液舱内不规则流体晃荡问题的流体动力学数值模型,并利用FORTRAN开发了一套可以模拟任意尺度和形状的液舱晃荡程序。首先模拟了单向激励下液舱晃荡问题,并将数值解与解析解进行比较,验证了其准确性和精度。在此基础上,针对不规则波激励下液舱晃荡问题进行了模拟,结果表明该方法可以有效模拟液舱晃荡问题。
- 王庆丰徐刚王树齐朱仁庆
- 关键词：液舱晃荡不规则波
- 耦合激励下的液舱晃荡新型数值解法被引量：1
- 2019年
- 对于液舱内流体运动的模拟,传统频域边界元方法具有很大的局限性即离散求解方程时会出现奇点问题,同时在交界面处所得速度分布精度较低。而去奇异边界元法将传统做法中直接布置于流体计算域表面节点上的奇点移至计算域外部,很好地解决了奇异性问题。该文基于去奇异边界元法,建立了模拟液舱内流体晃荡问题的流体动力学数值模型,并利用FORTRAN语言开发了可模拟任意尺度液舱晃荡的程序。文中模拟了单向激励和横荡纵荡耦合激励下液舱晃荡问题,并将结果与解析解进行了对比。结果表明,数值解和解析解吻合很好,说明了该方法的准确性和有效性。
- 王庆丰徐刚王树齐田超
- 关键词：晃荡自由液面
- FSRU船舶运动与液舱晃荡的耦合分析被引量：4
- 2017年
- 文中基于线性势流理论,对规则波中带液舱的FSRU船舶进行运动响应分析,考虑液舱晃荡与船体运动的耦合,得到6个自由度下的水动力系数和运动响应理论值.同时应用由BV开发的高效率水动力分析软件Hydro STAR,研究考虑液舱晃荡时FSRU运动响应,求得各自由度运动响应算子RAO.最后,比较了考虑液舱晃荡与不考虑液舱晃荡时,FSRU运动响应的变化;在此基础之上讨论了液舱载液率和液舱布置对FSRU运动的影响.
- 王庆丰焦经纬徐刚王树齐
- 关键词：液舱晃荡
- 月池对振荡浮子式波能装置转换效率的影响
- 2018年
- 为了提高波能装置转化效率,提出了一种新的基于月池结构的振荡波能装置模型.基于势流理论,建立了振动浮体的一维频域运动方程,根据振动特性,分析了最佳弹簧刚度系数及最优输出阻尼,得到了波能装置最优效率表达式.结合复杂流场边界条件,基于特征函数展开匹配法,研究了各子域的速度势函数表达式,得到了振荡浮子的附加质量、阻尼系数及波浪激励力的表达式.为了得到月池结构对转换效率的作用并消除尖端共振带来的影响,计算了振荡圆盘在有无月池结构下的转换效率比.数值结果表明:在有效频率范围内,月池对振荡浮子获能效率有较大的提升作用;增大月池外部半径或减小内部半径时,装置低频部分有效频率范围增大,而高频部分有效频率范围上下限均发生变动.
- 王树齐张万超徐刚
- 关键词：波浪能有效频率
- 二维楔形体结构入水砰击数值仿真分析
- 2022年
- 随着船舶向高速化方向发展,首部砰击问题变得异常突出。本文通过楔形体入水砰击试验模拟船舶首部入水砰击现象并通过有限元仿真软件Ansys/Ls-dyna对楔形体入水砰击过程进行仿真分析,通过改变斜升角角度和楔形体下落高度研究砰击载荷的变化规律,并对楔形体入水时的压力变化及入水时液面抬升现象展开分析。研究结果表明,当楔形体表面与水面接触时,砰压立即增加,随后砰压会慢慢减小,最终趋于稳定。当楔形体的斜升角在变化时,楔形体的砰击压力也会随之变化,即当斜升角的角度越大,楔形体的砰击压力值就越小;当入水速度越快时,即入水高度越高时,砰击载荷的峰值也会越来越大,但处于同一速度(即同一高度),在楔形体以不同角度入水时,当它们的角度越来越大,最后的砰击载荷峰值就会越来越小。研究成果可为船体首部砰击作用下砰击载荷的变化规律提供参考。
- 纵帅李留洋刘昆徐刚王树齐彭丹丹姜明佐
- 关键词：楔形体砰击砰击压力
