水動力性能分析
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
水動力性能分析的視頻教程
船舶與海洋工程水動力分析-AQWA軟件入門與提高
（已結束，直播時間：2018-07-11 19:00） 第三講 經典AQWA水動力計算?（已結束，直播時間：2018-07-18 19:00） 報名福利： 1.掃描下方二維碼加客服微信，可以免費領取指定的高巍老師的付費課程； 2.加客服進微信交流群，課后可參與抽獎，贏取技術鄰抱枕、坐墊等精美禮品；3.參與活動，免費搶500元培訓券！
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AQWA軟件企業培訓（1） 目前主流水動力分析軟件特點
培訓主要內容有： 1.簡要介紹目前主流水動力分析軟件特點； 2.介紹經典AQWA； 3.通過AGS-plan建立船體模型； 4.通過ANSYS-APDL建立半潛平臺混合模型及混合模型的拖曳力線性化； 5.AQWA-librium介紹與實例； 6.AQWA-Fer介紹與實例； 7.AQWA-Drift介紹與實例； 8.AQWA-line多體耦合水動力分析與駐波抑制； 9.AQWA-Wave
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車輛動力學分析與底盤性能開發—總計69分鐘
課程目錄設計 1、底盤性能開發的概論 2、懸架性能開發 2.1 懸架K&C分析 2.2 懸架K&C實驗對標 2.3 懸架K&C性能評價 2.4 懸架設計 3、整車底盤性能開發 3.1 輪胎性能分析與實驗對標分析 3.2 整車操穩分析 3.3 整車操穩實驗對標 3.4 整車操穩性能評價 3.5 整車平順性分析與評價
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水動力性能分析的實例教程
2 傳統螺旋槳體積力法原理與失真分析
2.1傳統螺旋槳體積力法原理
傳統的螺旋槳體積力法是指目前使用最普遍的以Goldstein最佳分布為分布模型的描述型體積力法，亦即經典的H-O模型[7]，本文稱“Goldstein分布”方法。
該體積力沿圓柱形虛擬盤軸向均勻分布，徑向分布遵循Goldstein最優化分布：
其中：
以上式中：，分別為體積力的軸向分量與切向分量；r為徑向坐標；為槳轂半徑；梢圓半徑；Δ為虛擬盤厚度；T，Q分別為螺旋槳的推力和扭矩。
2.2敞水性能模擬失真分析
對No.19A導管搭配Goldstein分布型螺旋槳的體積力模型（以下簡稱“導管+G”）進行數值模擬，探究該模型對導管螺旋槳敞水性能的數值模擬精度以及適用性。仿真場景如圖4所示，體積力源分布于導管內部以模擬實體螺旋槳的水動力效應。仿真中，敞水性能曲線取Ka4-70單槳敞水曲線值，進速系數J取導管螺旋槳設計區間0.1～0.7，螺旋槳體積力模型轉速n恒為1500r/min。導管+G的敞水性能曲線仿真結果如圖5（a）所示。圖中，KTPG和KTDG分別為槳推力系數及導管推力系數，KTP0和KTD0為相應的試驗值[17]。
由圖5（a）可見，槳推力系數與試驗值的變化趨勢一致，平均相對誤差為?8%；而導管推力系數與試驗值的變化趨勢則相去甚遠，平均相對誤差在50%以上。為了探究導管推力仿真值精度較低的原因，對導管的受力進行了分析。導管流場和導管切面的受力分析如圖6所示。圖中，和分別為翼型升力與阻力，F為合力。No.19A導管屬加速型導管，可使流入槳盤的水流加速，從而形成導管內部流速相對較高、導管外部流速相對較低的流場特征。在導管和螺旋槳的共同作用下，導管切面的來流速度如圖6（b）所示。
展開 表 1 導管螺旋槳推力計算方法驗證
04 計算結果與分析
（1）基于改進體積力法的導管螺旋槳敞水水動力性能
使用經流量修正和分布修正的改進螺旋槳體積力模型對 No.19A+Ka4-70 導管螺旋槳進行敞水水動力性能數值模擬。總覽圖 6，發現經流量修正的均布形式的改進體積力法和經流量修正的分布 2 形式的改進體積力法所得導管螺旋槳的各參數皆與試驗值吻合較好。
圖 6 基于改進體積力法的導管螺旋槳敞水性能曲線對比
（2）基于改進體積力法的艇?導管螺旋槳耦合水動力性能
將導管螺旋槳體積力模型與實體導管螺旋槳模型搭配回轉體后的仿真值進行了對比，以進一步研究艇后改進體積力法1和改進體積力法2的適用性。
展開 本文全耦合數值分析方法基于FAST源代碼和AQWA內置的動態鏈接庫(user_force.dll)實現。其中包含：
1）上部風機：通過FAST建立基于葉素動量定理的氣動模型、基于獨立變槳的伺服控制模型以及基于Kane方程的多體動力學模型；
2）浮式平臺：通過AQWA建立基于Morison方程與勢流理論的水動力模型以及基于集中質量法的動態系泊模型；
3）結構耦合：通過AQWA中的動態鏈接庫對 FAST 進行調用，進行數據交換。計算流程圖如圖3所示。
圖3 考慮結構全耦合效應的計算流程圖
04
結果與分析
以目前應用最為廣泛的半潛式平臺作為衡量基準，給出了新型浮式平臺和單柱式平臺相對于半潛式平臺在各項指標上的優化程度(單位：%)，如圖4所示。由圖可知：相較于半潛式平臺，新型浮式平臺能夠在降低結構耗材的前提下同時提升各項水動力性能指標的優化程度。例如：新型浮式平臺優化了半潛式平臺易受波浪載荷影響的缺點，降低了一階波浪力；在保持平動附加質量與半潛式平臺較為接近的同時，明顯提高搖動方向附加質量；新型浮式平臺各向輻射阻尼均維持在較優水準，提升了垂蕩與縱搖/橫搖輻射阻尼；此外，新型浮式平臺垂蕩、縱搖/橫搖響應幅值算子明顯小于另外2種平臺，優化了該方向運動響應。
展開 Shipflow是一款性能優越的船舶流體力學分析專用軟件（數字化船模水池），適于民船和軍船的各種水動力特性研究，能夠分析波浪模式、空間流線和波浪增阻、航行下沉和縱傾、粘性阻力、興波阻力、誘導阻力、升力以及螺旋漿效率等船體特性參數。
產品概述
Shipflow最初由瑞典的SSPA 公司和 Chalmers 科技大學在80年代聯合研制并推出，是針對船體和潛水器流體動力學數值模擬的專用軟件。經過20多年的發展，在全世界擁有眾多的客戶群，為船舶流體力學研究提供了可靠、便利的工具。 Shipflow 相當于數字化的船模水池，適于進行民船和軍船的各種水動力特性研究。 Shipflow 模擬可以給出波浪模式、壓力分布、速度矢量、空間流線和波浪增阻、航行下沉和縱傾、粘性阻力、興波阻力、誘導阻力、升力以及螺旋漿效率等船體特性參數。通過結合具體船型進行船舶流場特性預報，比較不同線型方案的性能優劣，提高船舶設計質量，縮短設計周期降低設計成本，發揮設計人員的創造性，加速產品更新換代。
展開 地鐵拖車動力學性能分析.kdh
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在物理模型試驗方面，E.LOUKOGEORGAKI等[9]研究了在規則波和不規則波作用下，不同入射波參數對浮式防波堤系泊錨鏈受力的影響；劉心媚等[10]設計了一種在堤前和堤后安裝多孔結構的新型浮式防波堤，研究了該防波堤的水動力特性，試驗結果表明：該新型防波堤與傳統防波堤相比，能在一定程度上降低透射系數和系泊纜繩張力；田永進等[11]通過物理試驗方法，對一種柔性多浮筒防波堤的水動力性能進行了分析，研究結果表明
摘 要:［目的］旋轉空化器是通過高速旋轉的葉片在水中產生超空泡來滿足不同工程實際應用需求，有必要對葉片形狀進行改良設計以提高其工作性能，探究葉型改良對空化器水動力學特性的影響。［方法］首先，針對旋轉空化器楔形葉片的原始葉型進行改良設計，建立葉片改型前、后旋轉空化器的三維幾何模型；然后，基于 ANSYS Fluent 軟件對原始葉型和改良葉型空化器在不同轉速下的自然空化流場開展數值仿真計算；最后，根據計算結果對二者的水動力學特性進行對比分析
摘 要:
［目的］旨在解決傳統Goldstein體積力法在導管螺旋槳水動力仿真中的適用局限性問題。
［方法］首先，基于機翼理論，分析導管水動力模擬失真的原因，并以質量流量和體積力分布模型為切入點，提出修正思想和方法；然后，采用RANS方法探究經質量流量修正后的2種體積力分布模型的模擬精度。
［結果］結果顯示，2種改進體積力法在敞水工況下其總推力系數的平均相對誤差均為5%左右；在艇后工況下
基于機翼理論，分析導管水動力模擬失真的原因，并以質量流量和體積力分布模型為切入點，提出修正思想和方法；然后，采用 RANS 方法探究經質量流量修正后的 2 種體積力分布模型的模擬精度。
01數值模擬方法
論文題目：面向深遠海的新型海上風力機浮式平臺水動力性能研究
論文作者：蔡新，張洪建，王浩，謝姣潔，汪亞洲
所屬單位：河海大學力學與材料學院，大連理工大學建設工程學部，江蘇省風電機組結構工程研究中心，南京皖工高新技術研究院，沿海開發與保護協同創新中心
發表期刊：中國電機工程學報
3) MARINTEK: MARINTEK是挪威海洋技術研究機構開發的軟件，主要用于船舶結構和水動力性能的分析與優化。
4) DNV GL Sesam: Sesam是一套專業的結構分析軟件，由國際船級社DNV GL開發，可用于船舶結構強度、疲勞和穩性分析。
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螺旋槳空化分析
2.1 螺旋槳空化分布特性分析
采用CFD對上述推進器用的螺旋槳流場結構和水動力性能進行分析
Shipflow是一款性能優越的船舶流體力學分析專用軟件（數字化船模水池），適于民船和軍船的各種水動力特性研究，能夠分析波浪模式、空間流線和波浪增阻、航行下沉和縱傾、粘性阻力、興波阻力、誘導阻力、升力以及螺旋漿效率等船體特性參數。
產品概述
Shipflow最初由瑞典的SSPA 公司和 Chalmers 科技大學在80年代聯合研制并推出，是針對船體和潛水器流體動力學數值模擬的專用軟件
根據平臺結構設計的2種系泊系統，利用間接時域分析法進行時域水動力性能的分析。研究成果可為海洋牧場系泊系統設計提供有效依據，為未來海洋牧場與能源綜合利用平臺的設計建造提供參考。
根據平臺結構設計的2種系泊系統，利用間接時域分析法進行時域水動力性能的分析。研究成果可為海洋牧場系泊系統設計提供有效依據，為未來海洋牧場與能源綜合利用平臺的設計建造提供參考。
