一、三体消波滑行艇工作原理及技术特点研究（论文文献综述）
沈佳宇[1]（2020）在《基于AQWA的M型船码头系泊问题分析》文中认为随着人们生活水平的提升、旅游业的快速发展,船舶成为大家出行新选择,我国已经在珠三角、长三角等江河沿岸地区开通短途高速客运业务,出于对经济效益的考虑以及对舒适性的要求,高性能的船舶需求与日俱增。近年来,各类高性能船发展较快,如水翼艇、双体气垫船、槽道艇等,但其只能在特定的航行环境中发挥各自优势,无法同时满足速度快、功率低、适航性好、稳性好和经济效益高等要求,然而本文研究的M船型其设计理念集合了常规单体滑行艇、高速双体船和气垫船的优点,在消波性能、有效载荷、操纵性以及在逆风、逆浪中高速航行性能方面更显优越,因此M船型是未来沿海短途客运中极具竞争力的新船型。因需承担客运业务,客船必定会在上、下旅客期间进入港内,同时由于船舶在沿海运行遭遇较大风浪流影响时也会进入港内进行躲避,此时系泊系统能使船舶抵御外部恶劣的载荷并保持稳定,这说明港口内系泊船舶的运动对于码头的设计和运行非常重要。系泊船舶一旦遭遇到强烈的外部载荷作用,船舶运动响应过大,系泊缆绳就会承受极大的张力,如缆绳强度不够可能导致断裂产生撞击,这有可能造成船舶结构的损伤,也危及码头的安全,因此针对系泊系统和船舶在码头系泊状态下的动态响应进行分析显得尤为重要。本文使用有限元软件软件AQWA,基于三维势流理论,对目标M型船的水动力特性和系泊布置方式进行研究,主要工作有:（1）对船舶系泊系统中的系泊缆绳、系泊环境因素进行简要介绍,由于国内外针对M型船公开研究资料较少,因此论文主要探讨在M型船设计过程中可借鉴的如三体船、槽道艇等船型的水动力分析资料,并对其在码头系泊过程中的运动响应进行综述。（2）对照ANSYS-AQWA软件的功能,对势流理论、环境载荷计算进行详细分析,验证AQWA软件的可靠性,并对系泊系统的静力、动力等内容进行详细的阐述。（3）基于ANSYS-AQWA建立频域计算模型,借助AQWA-LINE模块进行水动力性能研究。详细讨论M型船的附加质量、辐射阻尼和幅值响应算子等水动力系数,分析波浪激励力和定常漂移力对M型船的作用,同时采用一艘与M型船主尺度和排水量相同的普通船型,计算其载荷用于对比分析,最后得到M型船型的水动力特性。（4）基于上述频域分析的结果,对M型船的时域系泊问题进行深入研究,考虑两种典型的系泊布置方法,讨论M型船系泊布置的特点,研究分析布置的对称性、系泊悬链的位置、角度以及系泊缆绳的根数对M型船系泊缆绳张力的影响。（5）本文最后开展M型在船码头系泊时的问题研究,首先对直码头的系泊问题进行讨论,分析不同工况下码头系泊问题中的碰撞及系泊张力;然后考虑在不同浪向、流向、风向和位置下U型码头的系泊问题,详细讨论U型码头的掩护效应,包括风向、浪向、流向对M型船的系泊影响。
张育辉[2]（2020）在《双M船槽道减阻原理及船体设计研究》文中研究表明M型船最早出现在意大利的威尼斯河上,因船体的横截面类似字母“M”而得名。M型船由中央主排水体、两侧的刚性侧裙和主排水体与刚性侧裙之间的升力槽道构成。M型船的独特结构使M型船具有优良的性能,中央主排水体采用了吃水较深的尖削型艇艏和吃水较浅的艇艉,中央主排水体为全船提供几乎全部的排水浮力。两侧的刚性侧裙不但能够吸收中央主排水体在航行时产生的艇艏兴波,还能与中央主排水体形成升力槽道。升力槽道在M型船高速航行时,升力槽道内的高压水气二相流混合物为M型船提供动升力,使艇体大部分从水面托起,减小M型船航行时的湿面积,从而降低了阻力。美国作战舰艇更新办出资,由圣迭戈的M船舶公司以威尼斯河上的M型船为基础,研发了多款水面高速滑行艇,其中采用并行的双M结构的双M型槽道滑行艇“Stiletto（短剑）”具有航行速度高,兴波小,隐身性能好等特点。目前国内对M型船的研究较少,本文在Stiletto的基础上重新设计了艇底槽道,为双M型断级槽道滑行艇。本文使用Maxsurf软件的系列模块对双M型断级槽道滑行艇的大倾角稳定性、阻力、有效功率和耐波性进行了分析,得到了该型滑行艇的基本航行性能。本文使用商业CFD软件STAR-CCM+对该型滑行艇进行了CFD数值模拟,得到了该型滑行艇在不同航速下的船行波云图、艇底压力云图和艇底水气二相流分布云图等。通过STAR-CCM+软件数值模拟能够初步了解该型滑行艇在不同航行速度下的航行状态和阻力,为后续的船型改进和优化提供依据。本论文中还与无断级的双M型槽道滑行艇进行了对比分析。通过对双M型断级槽道滑行艇的各种分析可以得到以下结论:1、双M型断级槽道滑行艇的艇体设计基本满足了该滑行艇在高航速航行时的低阻力要求;2、通过对该型滑行艇的艇底压力云图、水气二相流混合物分布云图、船行波云图和总阻力值可以分析得出:当航行速度小于7kn时,该型滑行艇处于排水航行状态;当航行速度大于7kn,小于10kn时,该型滑行艇处于半排水半滑行的航行状态;当航行速度大于10kn时,该型滑行艇处于滑行的航行状态。3、在使用STAR-CCM+进行数值模拟时,网格的数量对计算结果影响比较大。4、通过计算机模拟的结果来看,无断级的双M型槽道滑行艇具有更加优异的快速性和减阻性能。
陈默[3]（2020）在《波浪中水上飞行器滑行运动仿真与响应特性研究》文中认为水上飞行器在滑行阶段具有一定的抗浪能力是其在相应等级海况下安全起飞和降落的必备条件,为了满足水上飞行器海况适应性设计与安全起降作业的需求,开展中高海况下水上飞行器波浪滑行运动响应特性和稳定性研究是十分有必要的。本文飞行器主体呈深V型,具有挡浪板和纵向断阶的复杂几何外形,针对其高速滑行问题,采用RANS方法形成一套波浪中水上飞行器滑行运动数值仿真方案,进一步研究飞行器在波浪中滑行运动响应特性与稳定滑行边界图谱,为确保当前型号飞行器实现起降海况设计目标和提高未来水上飞行器高海况适应性设计提供理论指导依据。水上飞行器在波浪中滑行时,作用于船体上的水动力大小和作用位置不断发生变化,纵倾角和升沉运动响应在一定范围内波动,响应幅值是影响飞行器纵向滑行稳定性的关键因素,响应时历平均值则对飞行器的安全性、舒适性以及机组人员操作预判反应有着至关重要的影响。同时较大的垂向过载（加速度幅值）会造成机组人员生理不适,强烈限制其操作能力,对飞行器机动性和结构安全性构成严重威胁,因此本文以规则波波长、波高和飞行器滑行速度、重心纵向位置为影响因素,分别研究这些因素对飞行器纵摇、升沉响应幅值与时历平均值及舯部、艏部垂向过载的影响。在此基础上,本文利用规则波中水上飞行器滑行运动时各典型工况对不跳跃运动、规则跳跃运动、不跳跃运动三种模式进行分析说明,并对不同滑行速度下飞行器迎浪滑行三种运动模式发生条件分布进行研究,绘制各滑行速度下飞行器随海况变化跳跃分布图,为飞行器有效避开非安全海况区域提供理论指导依据。通过对比分析不同运动模式下飞行器运动响应幅值随波高变化情况,研究飞行器跳跃发生对运动响应幅值的影响。为预报典型不规则波海况中飞行器滑行运动时历响应,本文进一步将研究工作拓展到PM谱不规则波中,首先对不规则波进行数值模拟和验证分析,通过研究模拟谱有义波高和谱峰周期随仿真时长变化规律,并与目标谱进行对比分析,确定本文在满足模拟精度要求下不规则波中飞行器滑行仿真各工况时长。以此为基准对典型不规则波高海况（四级海况）中不同滑行速度下飞行器纵摇、升沉运动和舯部、艏部加速度时历响应及统计特性进行研究,并通过实时监测飞行器纵向滑行运动姿态和垂向水动力变化规律,对各工况下飞行器滑行运动纵向稳定性进行初步判定。研究表明该水上飞行器在四级海况中高速滑行时存在大幅纵向跳跃运动现象,对飞行器结构和机组人员安全性构成严重威胁,在起降过程中应有效回避四级及更恶劣海况。
晏亮[4]（2020）在《滑行槽道对M型艇静水消波性能影响及耐波性研究》文中进行了进一步梳理M型艇是一种在航行阶段利用静浮力、水动升力和空气静升力的新型高性能滑行艇。与其它复合船型不同在于M型艇拥有独特形状的滑行槽道,在滑行航行阶段（Fr▽>3）,除了利用水动升力外,还利用首兴波的能量产生空气静升力抬升船体,从而大大减少了兴波阻力。在实际应用过程中,首兴波能量的消耗可以减小M型艇在航行过程中对两岸河道及过往船只的兴波冲击作用,帮助M型艇突破航道对航速的限制。滑行槽道还会对槽道内的水和空气进行压缩混合,润湿滑行槽道表面,从而减小介质的粘性系数,达到减阻的效果。对于M型艇的研究,目前主要还是依靠模型试验的方法。为了分析M型艇滑行槽道的工作机理,需要采用数值方法对M型艇进行水动力性能分析。利用重叠网格方法可以准确模拟出M型艇在航速高达Fr▽=5时的阻力性能,讨论改变槽道参数对M型艇的阻力性能影响,也可以捕捉分析M型艇在波浪中的耐波性能。本文采用CFD商业软件Star-ccm+上对M型艇的阻力性能和耐波性进行数值模拟。文章主要研究内容包括:（1）通过系列网格方案对M型艇进行阻力性能数值模拟,经过与试验结果的对比,考虑到计算效率,得到M型艇阻力性能数值模拟的最佳网格方案;（2）采用已验证的网格方案,改变M型母型艇槽道参数,讨论槽道高度、槽道宽度、刚性围壁宽度以及滑行槽道纵向尺度对M型艇水动力性能的影响,得到增大槽道高度、槽道宽度和滑行槽道平直段长度对提高M型艇水动力性能有利的结论;（3）基于数值模拟方法分析M型艇在航行过程中出现首兴波飞溅和甲板上浪现象,提出修改主船体船艏瘦削程度和刚性围壁下伸长度等建议,并运用数值模拟方法验证改进建议可靠性。通过对M型母型艇型线改变,验证改进建议的普适性;（4）建立并验证数值波浪水池,研究M型艇在不同航速迎浪、零速横浪及首斜浪下的耐波性,对M型艇在静水及波浪中的水动力性能进行较为完整的研究。本文的研究能为M型艇艇型设计及静水和波浪下的水动力性能分析提供参考意见。
陈万[5]（2019）在《高速滑行艇的运动分析与控制设计》文中指出高速滑行艇与其他船舶种类相比,其突出的特点就是速度和灵活性,这使得高速滑行艇在某些特定的场合有着不可替代的作用,包括军事和民用两个方面。在高速航行时滑行艇仅艇底一小部分与水面接触,极大地减小了阻力,也正是其速度快和重量轻的缘故,控制难度相对来说更大一些。而且在其航行的海面环境中,外界干扰十分复杂且很难预测,也是需要去解决的问题。本文针对以上问题,对滑行艇设计航向控制器加以控制。对滑行艇的运动分析需要在惯性坐标系和附体坐标系下进行,本文给出了两个坐标系之间的关系,并在其中推导了滑行艇的运动学方程和动力学方程。设计准确的滑行艇模型是设计控制器的必要前提。CFD数值模拟软件的发展使得模型参数不再仅依赖于实物实验和经验公式估计,在计算机中设置参数进行模拟实验是一种即准确又方便的方法。本文通过模拟滑行艇的斜航、纯横荡和纯艏摇三种运动方式拟合出滑行艇所受力和力矩的曲线,并求得所需水动力导数。对滑行艇、螺旋桨和舵之间的相互作用进行描述,考虑补偿之后建立相关模型。对滑行艇所受的动升力、阻尼力和回复力进行介绍。考虑实际情况中的环境干扰,搭建风流干扰模型。考虑本文主要研究滑行艇的航向控制,忽略了其升沉和纵摇运动,确立了滑行艇四自由度运动数学模型。在MATLAB中编程实现模型,在无干扰和有干扰的情况下对模型进行验证。滑行艇航向控制器多种多样。经典的PID航向控制简单实用,在其基础上设计的基于RBF神经网络的PID控制也有良好的效果。从实践中发展起来的模型预测具有在线滚动优化的特点,基于此种算法设计的滑行艇航向控制器可以更快速地到达稳态,具有很高的研究价值。解析模型预测控制是连续时间上的预测控制,具有更好的全局性,对于非线性系统来说,通过高阶展开可以更准确地转化为线性系统。本文设计的基于解析模型预测的滑行艇航向控制器对航向指令反应更加迅速并且可以准确跟踪输出期望值。这种算法对于非线性系统具有非常好的控制效果,可以应用于众多实际工程实践中。干扰是控制研究中不可回避的问题。滑行艇在海面航行时所受到的干扰十分复杂,建立模型对其仿真非常困难。本文介绍并设计了针对滑行艇系统的干扰观测器,对艇所受的干扰进行估测,然后将其应用到基于解析模型预测的控制器中。通过添加随机干扰进行仿真,验证了其对随机干扰具有鲁棒性。这对所有需要抑制干扰的系统具有实际的借鉴意义。
谢蔚刚[6]（2019）在《沿海M型风电维护船船型设计与水动力性能研究》文中研究表明近年来我国环保面临着严峻的考验,在国家环保战略的号召下,大力发展新能源将是大势所趋。我国有着漫长的海岸线,海上风能资源丰富,近年来在政府的大力支持下,海上风能开发成为当下的一个热门领域;作为海上风电领域中重要的组成部分海上风电维护船,其阻力性能、耐波性能的优劣对经济效益会产生影响,因此本文就海上风电维护船船型展开研究,探寻一种阻力性能和耐波性能优良的海上风电维护船船型。作为近年来出现的新船型M型船,其在阻力性能和耐波性能方面有着不小的潜力。本文首次将M型船运用到海上风电维护船中,以三体风电维护船为基础船,结合M型船主要船型特征,确定了M型风电维护船主要船型要素,并进行了船体型线图设计,随后运用专业的船舶设计软件NAPA对船体型线进行了完善并建模,进而根据风电维护船具体使用要求对M型风电维护船进行了总布置设计。本文根据M型船模以及三体船模试验资料,运用CFD软件STAR CCM+研究了船体的静水阻力数值仿真方法以及船体在规则波中的迎浪增阻、耐波性能数值仿真方法,将计算结果与试验值相对比验证了CFD软件的准确性。针对M型风电维护船船底槽道参数提出了多组船型方案,运用CFD软件计算了静水阻力、船体在波浪中所受到的阻力以及其耐波性,分析了M型风电维护船槽道参数的变化对船体阻力性能以及耐波性能的影响,然后与三体母型风电维护船进行对比。最终得出阻力性能、耐波性能较为优异的M型风电维护船船型。本文首次尝试将M型船应用到海上风电维护船领域,对船型的设计以及M型船槽道参数的变化对阻力性能和耐波性能影响做了初步的探索,可以为今后有关这类型的海上风电维护船船型设计以及性能预报提供一定的参考。
张玉[7]（2018）在《三体滑行艇运动分析与控制》文中研究说明近年来,世界各国的船舶技术持续迅速发展,许多性能优良的新型船型相继出现。在各种各样的新型船舶中,相比单体船而言,多体船的浮性、稳定性、耐波性好,装载量大,抗冲击能力强,机动性和隐身性也比较优越,因此多体船在民用和军事领域的应用前景都较为广阔。三体滑行艇是多体船中发展较为成熟的一种高性能船型,它结合了双体船的优点并进行优化设计,特殊的三体结构可以使滑行艇的横向稳定性大大提高。本文所研究的HST1300三体滑行艇具有M型槽道和横向断级结构,这种特殊艇型增加了建模的复杂程度;航速最高可达80kn,较高的航速使三体滑行艇的可控性较差;同时滑行艇惯性较大,风、流等会对其产生较大的低频干扰,这使得滑行艇控制系统的设计存在一定困难。本文首先建立惯性坐标系和Body坐标系,来描述三体滑行艇在空间的运动状态,然后根据滑行艇的运动特点,对模型中的力和力矩按照物理意义分解并分别进行计算。在六自由度模型的基础上,根据HST1300三体滑行艇的运动特点进行化简,建立起四自由度的MMG模型。由于滑行艇结构和材料的特殊性,对于滑行艇运动模型中存在的流体动力导数,很多无法采用传统的计算方法求解,本文采用CFD数值模拟的方法进行分析。对于滑行艇的附加质量等,采用ANSYS中的AQWA模块求解;考虑到螺旋桨结构和运动过程中的复杂性,采用Fluent模块对螺旋桨进行数值分析和拟合。最后在风和流干扰模型的作用下,对滑行艇的操纵响应模型进行仿真验证。由于外界干扰造成的航向偏差,首先采用经典的PID算法进行航向控制,考虑到外界环境变化的不确定性,然后采用RBF神经网络对K p、Ki和Kd进行在线调整,由于RBF神经网络的学习过程计算量较大,采用一阶和二阶导数对神经网络的学习步长进行改进,提高计算速度。最后,在RBF神经网络PID控制的基础上,根据滑行艇模型的特点设计扰动观测器对外界环境和系统内部产生的干扰进行补偿。由于干扰具有未知性和非线性,所以观测器难以通过计算实现。RBF神经网络各种复杂的关系具有很强的逼近能力,利用这个特点可以实现对未知项的观测,完成干扰观测器的设计。
章丽丽[8]（2019）在《超高速三体滑行艇流体动力与结构响应特性研究》文中进行了进一步梳理复合材料超高速三体滑行艇快速性能优异,可以迅速到达指定海域,对事件进行快速响应,因此具有广阔的市场需求。三体滑行艇具有极佳的快速性能和运动性能,一直都是新船型研究的热点。我国的三体滑行艇大都基于国外母型进行仿制,对其各个船型要素的作用机理及水动力性能理解不够深入。另外,高航速要求船体结构轻量化,且随着航速增加,砰击载荷是成为高速船主要载荷形式,然而我国当前缺乏全船采用轻量化的泡沫夹层复合材料设计和建造超高速船体结构的经验,对复合材料船体的砰击响应研究不够透彻,国外的相关研究资料也呈保密状态。因此,为促进我国复合材料高速船艇的发展必须依靠自有技术。在这一背景下,本文从总体设计角度,针对超高速三体滑行艇在研制过程中的关键技术展开研究,在探讨超高速三体滑行艇船型要素的作用机理及其变化对水动力性能的影响的基础上,基于夹层复合材料开展最大设计航速为75kn超高速三体滑行艇的结构设计工作,研究复合材料结构性能及砰击响应特性,最后对船体成型过程进行了研究并完成实船试验。论文应用CFD方法对三体滑行艇的艇型要素参数变化对水动力性能的影响进行研究,并进行了试验验证。基于CFD增量技术研究艇型要素参数对水动力性能的影响,槽道高度降低使可使工作段延长,使超高速航行时的压力分布更加均匀,是有利变化;槽道变宽在中速段的阻力性能变差,但对高速及超高速段的阻力性能影响不大,因此设计航速在该速度段的三体滑行艇可适当的增加槽道的宽度;主体宽度的变化对断级及槽道水动力性能也有一定影响。通过船模试验研究三体滑行艇重心纵向位置对其水动力性能的影响,研究发现三体滑行艇重心在各个纵向位置,都存在低速和高速两个阻力峰,低速阻力峰均出现在Fr▽=2.0左右。另外,实艇试验结果表明,实船最高航速达到了设计最高航速,在试航过程中,船体水动力性能和结构性能良好,成为我国目前航速最高的三体滑行艇。开展了超高速三体滑行艇的复合材料夹层结构铺层设计与结构响应特性研究。选择碳纤维蒙皮和泡沫芯材作为原材料,对夹层复合材料结构力学性能等效计算的基础上,根据规范计算超高速三体滑行艇载荷,完成全船复合材料夹层结构设计,同时进行了几种其他材料的夹层结构船体设计,通过对船体重量的比较,认为碳纤维/泡沫夹芯在船体结构和重量控制上效果最好。应用最大应力失效准则和TSAI-WU准则对超高速三体滑行艇在两种设计极限工况下的结构响应进行失效分析,结构设计强度满足要求。并应用瞬态动力响应分析基本理论,建立超高速三体滑行艇的砰击数值模型,分析船体结构在砰击载荷作用下的响应特性,在砰击载荷集中部位,可通过加密型材提高结构抗砰击能力。开展了基于VARTM工艺的船体夹层结构渗透性研究,提出一种泡沫夹层结构复合材料的VARTM工艺充型方法。通对船体模型的VARTM工艺过程进行仿真,考察了树脂的流动充模过程,在对泡沫夹层上表面进行模拟时,提出两种成型方案,根据充模流动结果认为在中轴线铺设主管路,左右对称铺设导流肋管的方案较优,能有效减少干斑的形成和树脂的浪费。
苏广胜[9]（2017）在《三体滑行艇艇型设计与水动力性能预报研究》文中指出三体滑行艇是近年来新出现的一种高性能船,它将常规单体滑行艇优异的快速性、高速双体船出色的稳定性和气垫船的气垫减阻等诸多优点集于一身,表现出独居特色的水动力性能,在军事和民用上有着非常广阔的应用前景,引起了国内外相关学者的密切关注。本文以三体滑行艇为研究对象,研究了其静水直航和在波浪中的水动力性能预报方法,在此基础上通过改进设计三体滑行艇的中间艇体和两边片体设计出三种不同的三体滑行艇新艇型,并预报了其水动力性能,通过比较它们的阻升比得到一种阻力性能相对优秀的三体滑行艇新船型。首先,论文研究了计算域中自由液面网格和近壁面网格不同划分方法对计算结果的影响。在自由液面网格划分方法对计算结果的影响研究中,考察了六套不同自由液面网格对计算结果的影响,通过与试验值的对比,得到了适用的自由液面网格划分方法,以及在自由液面位置艇的纵向、横向、垂向上的加密尺寸。在近壁面网格划分方法对计算结果的影响研究中,为了得到较为合适的y+值,在自由液面网格划分方法研究的基础上,进一步考察了y+等于50、100、150、200、250、300时的六套网格对计算结果的影响,通过计算值与试验值比较,得到了适用的近壁面网格划分方法,以及计算精度较高的y+取值。同时,论文也对自由液面分布和艇底压力分布进行了分析。其次,论文结合试验工况和试验数据研究了波浪中M型三体滑行艇水动力性能的预报方法。论文采用STAR-CCM+软件中的一阶造波模块来实现数值造波,并通过数值模拟造波得到的波形值与理论值的对比,验证了该造波模块的适用性,得到了一种小振幅波浪的数值造波方法;在此基础上,对M型三体滑行艇的波浪试验工况进行了数值模拟,与试验结果对比分析表明,该方法模拟得到的阻力、升沉、纵倾、船舯加速度结果与试验结果趋势一致,数值基本一致。再次,论文改进设计了M型三体滑行艇的艇型,并预报了改进艇型的水动力性能。在M型三体滑行艇的艇型改进设计中,论文借鉴某优秀单体滑行艇的型线,并将其融合到M型三体滑行艇的中间艇体的设计中,设计出改进艇型;然后,基于前述数值预报方法预报了改进艇型的静水直航水动力性能与波浪中运动的水动力性能,并与原艇型进行了对比,结果显示,改进艇型的静水直航阻力和航行姿态都得到很大改善,波浪中改进艇型的航行姿态与船舯加速度改变不明显,但是波浪中的阻力有显着的改善。最后,论文以M型三体滑行艇的改进艇型为母型,进一步对两侧的片体进行改进设计,设计了两个三体滑行艇新艇型,并预报了这两种新艇型静水直航时的水动力性能,在此基础上,进一步比较了M型三体滑行艇原型艇（试验模型）、M型三体滑行艇的改进艇型和两个三体滑行艇新艇型的静水阻力性能,得到了一种阻力性能相对优秀的三体滑行艇新艇型,与M型三体滑行艇原型艇相比,其阻升比最大可以减小29.36%,阻力优化效果显着。
涂建军[10]（2015）在《M型槽道滑行艇消波特性研究》文中进行了进一步梳理M型槽道滑行艇是一种新型的气流升力船型,具有优良的快速性和消波性能。其拥有的巨大军事应用价值备受关注,美国海军资助研发的双M型槽道滑行艇“短剑”号被Time杂志评为06年度最优秀的发明。目前国内对该船型的研究刚刚起步,因此对这样一种具有优良性能的新船型的进一步研究是非常有必要的。以往对滑行艇的水动力性能研究需要手工制造木质船模进行船模拖曳试验,特别是高速船的船模试验往往需要花费大量的时间和经费。而随着计算机硬件的不断发展以及商用CFD软件的不断成熟,本文中采商用CFD软件Fluent来模拟M型滑行艇的船模拖曳试验,与传统方法相比,采用CFD技术更为经济效率,并且模拟的范围更广,对于现实中不好模拟的非线性现象例如波浪破碎、砰击等都能有较好的模拟效果,可以很方便地提供整个流场的信息。首先,通过查阅一系列相关资料,阐述了M型槽道滑行艇的结构及其优点,对比其与同类船型的区别,参考国外船型图片,运用Maxsurf完成一艘内河M型槽道滑行艇的初步设计,并通过三维造型软件CATIA进行了船体型线的光顺工作,输出了该滑行艇的型线图、渲染效果图。其次,通过两种VOF算法的算例对比,表明采用VOF显示求解算法对M型槽道滑行艇的艇底流场能有更好的捕捉效果,应用Savitsky经验公式估算了该滑行艇的航行姿态,采用Fluent对不同航速下的M型槽道滑行艇进行了数值计算,分析了M型槽道滑行艇在不同航速下的兴波、艇底压力分布、槽道内的两相分布情况,并着重研究了滑行槽道的两相流工作原理。最后,利用Fluent对M型槽道滑行艇在浅水情况下的水动力性能进行了研究,包括50kn航速不同水深情况,以及2m水深不同航速两种情况,并与无限水深情况的结果进行对比,分析了浅水情况对M型槽道滑行艇消波效果以及槽道的工作性能的影响。
二、三体消波滑行艇工作原理及技术特点研究（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、三体消波滑行艇工作原理及技术特点研究（论文提纲范文）
（1）基于AQWA的M型船码头系泊问题分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 船舶系泊系统概述 |
| 1.3.1 系泊缆分类 |
| 1.3.2 系泊环境因素 |
| 1.4 国内外研究进展 |
| 1.4.1 常规系泊水动力分析问题 |
| 1.4.2 码头系泊运动响应分析问题 |
| 1.5 本文主要研究内容及创新点 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 创新点 |
| 第2章 基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系泊系统静力分析理论 |
| 2.3 环境载荷的计算 |
| 2.3.1 波浪载荷 |
| 2.3.2 风载荷 |
| 2.3.3 流载荷 |
| 2.3.4 简单算例验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 M型船/普通船型水动力计算及对比分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算模型的建立 |
| 3.2.1 定义坐标系 |
| 3.2.2 计算船舶模型基本参数 |
| 3.3 M型船水动力计算结果 |
| 3.3.1 附加质量和辐射阻尼 |
| 3.3.2 幅值响应算子RAOS |
| 3.3.3 波浪激励力 |
| 3.3.4 定常漂移力 |
| 3.4 普通船型计算结果及对比分析 |
| 3.4.1 附加质量和辐射阻尼 |
| 3.4.2 波浪激励力 |
| 3.4.3 定常漂移力 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 系泊状态下M型船的全时域模拟分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系泊系统基本参数 |
| 4.3 时域分析的基本参数设定 |
| 4.4 系泊状态下的计算结果及分析 |
| 4.4.1 3×3分组式系泊系统 |
| 4.4.2 4×1均匀式系泊系统 |
| 4.4.3 船舶运动响应结果及分析 |
| 4.4.4 系泊缆受力结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 M型船码头系泊动态响应分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 普通直码头系泊系统的建立 |
| 5.2.1 时域分析参数设定 |
| 5.2.2 系泊线布置和参数设定 |
| 5.2.3 环境载荷参数设定 |
| 5.2.4 直码头系泊结果及分析 |
| 5.3 U型码头直侧处系泊系统的建立及数值结果分析 |
| 5.3.1 环境载荷参数设定 |
| 5.3.2 U型码头系泊结果及分析 |
| 5.3.3 风浪流向对系泊缆受力的影响 |
| 5.4 U型码头弯曲处系泊分析 |
| 5.4.1 计算模型及参数设定 |
| 5.4.2 系泊结果分析 |
| 5.4.3 危险海况下码头系泊结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）双M船槽道减阻原理及船体设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 动力增升降阻技术 |
| 1.4 论文主要进行的工作 |
| 2 双M型断级槽道滑行艇船底结构设计 |
| 2.1 M型槽道滑行艇的工作原理及优点 |
| 2.1.1 M型槽道滑行艇的船型特点 |
| 2.1.2 M型槽道滑行艇的适航性和阻力性能 |
| 2.1.3 M型槽道滑行艇的噪声及隐蔽性 |
| 2.2 与其他类型滑行艇的比较 |
| 2.3 双M型断级槽道滑行艇CAD建模 |
| 2.3.1 UG软件简介 |
| 2.3.2 双M型断级槽道滑行艇的艇底结构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 双M型断级槽道滑行艇的水动力性能分析 |
| 3.1 Maxsurf软件介绍 |
| 3.2 大倾角稳定性分析 |
| 3.3 静水力分析 |
| 3.4 KN值&稳性交叉曲线计算 |
| 3.5 阻力和有效功率分析 |
| 3.6 耐波性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 双M型断级槽道滑行艇气层减阻理论 |
| 4.1 船舶阻力介绍 |
| 4.2 高速船的定义 |
| 4.3 计算流体力学的应用 |
| 4.3.1 流体力学的基本概念 |
| 4.3.2 计算流体力学的基本概念 |
| 4.3.3 CFD软件介绍 |
| 4.4 二相流数值计算 |
| 4.4.1 二相流的概念和分类 |
| 4.4.2 二相流的理论模型 |
| 4.4.3 二相流的数值方法 |
| 4.4.4 二相流的基本控制方程 |
| 4.5 湍流 |
| 4.5.1 产生湍流的原因 |
| 4.5.2 湍流运动的基本规律 |
| 4.5.3 湍流运动的基本方程 |
| 4.5.4 湍流的数值模拟方法 |
| 4.5.5 边界条件和初始条件 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 双M断级型槽道滑行艇的CFD数值模拟 |
| 5.1 模型前处理 |
| 5.1.1 模型和计算域的处理 |
| 5.1.2 划分网格 |
| 5.2 双M型断级槽道滑行艇的艇底流体分析 |
| 5.2.1 CFD求解 |
| 5.2.2 波形分析 |
| 5.2.3 艇底水气二相流分析 |
| 5.2.4 艇底压力分析 |
| 5.2.5 表面流场分析 |
| 5.2.6 阻力分析 |
| 5.3 与双M型槽道滑行艇对比 |
| 5.3.1 静止状态水线面以下湿面积对比 |
| 5.3.2 大倾角稳定性对比 |
| 5.3.3 KN值&稳性交叉曲线对比 |
| 5.3.4 波形对比 |
| 5.3.5 艇底二相流对比 |
| 5.3.6 艇底压力对比 |
| 5.3.7 航行阻力对比 |
| 5.3.8 两种滑行艇对比小结 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（3）波浪中水上飞行器滑行运动仿真与响应特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究进展综述 |
| 1.2.1 水上飞行器的发展及国内外研究现状 |
| 1.2.2 滑行运动及稳定性研究方法综述 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 波浪中水上飞行器粘流数值模拟方法 |
| 2.1 飞行器模型 |
| 2.2 粘流数值模拟方法 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 RANS方程和湍流模型 |
| 2.2.3 飞行器与流体耦合运动方程 |
| 2.2.4 近壁面处理方法 |
| 2.2.5 求解算法和自由液面捕捉 |
| 2.3 仿真技术方案 |
| 2.3.1 网格划分和模型设置 |
| 2.3.2 算例验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 规则波中水上飞行器滑行运动 |
| 3.1 波长对滑行运动影响 |
| 3.1.1 波长对运动响应幅值影响 |
| 3.1.2 波长对垂向过载影响 |
| 3.2 波高对滑行运动影响 |
| 3.2.1 波高对运动响应幅值影响 |
| 3.2.2 波高对垂向过载影响 |
| 3.3 速度对滑行运动影响 |
| 3.4 重心纵向位置对滑行运动影响 |
| 3.4.1 重心纵向位置对时历平均响应影响 |
| 3.4.2 重心纵向位置对运动响应幅值影响 |
| 3.4.3 重心纵向位置对垂向过载影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 水上飞行器规则波中滑行运动稳定性研究 |
| 4.1 飞行器迎浪运动模式 |
| 4.1.1 无跳跃运动 |
| 4.1.2 规则跳跃运动 |
| 4.1.3 不规则跳跃运动 |
| 4.2 迎浪跳跃条件分布 |
| 4.2.1 跳跃发生条件分布(U=8m/s) |
| 4.2.2 跳跃发生条件分布(U=10m/s) |
| 4.3 跳跃发生对运动响应幅值影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 不规则波中水上飞行器滑行运动 |
| 5.1 不规则波数值造波 |
| 5.1.1 Pierson-Moskowitz (PM)谱 |
| 5.1.2 不规则波模拟与验证 |
| 5.2 不规则波中水上飞行器滑行运动预报分析 |
| 5.2.1 运动响应预报 |
| 5.2.2 垂向加速度预报 |
| 5.3 稳定性分析 |
| 5.3.1 飞行器稳定性分析(U=8m/s) |
| 5.3.2 飞行器稳定性分析(U=10m/s) |
| 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 |
（4）滑行槽道对M型艇静水消波性能影响及耐波性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 常规滑行艇水动力性能研究方法 |
| 1.3 M型艇研究综述 |
| 1.3.1 复合船型研究综述 |
| 1.3.2 槽道滑行艇研究综述 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 1.4.1 论文章节内容 |
| 1.4.2 论文创新点 |
| 第2章 CFD数值计算基本理论 |
| 2.1 两相流的概念 |
| 2.2 数值计算方法 |
| 2.2.1 两相流研究的理论模型 |
| 2.2.2 控制方程 |
| 2.2.3 标准k-ε模型 |
| 2.2.4 Realizable k-ε模型 |
| 2.2.5 边界层网格高度确定 |
| 2.2.6 SIMPLE算法 |
| 2.2.7 VOF自由液面模拟 |
| 2.2.8 六自由度运动模拟 |
| 2.2.9 重叠网格 |
| 第3章 CFD计算方案确认与验证 |
| 3.1 数值计算设置 |
| 3.1.1 计算域及边界条件 |
| 3.1.2 不同网格方案划分 |
| 3.1.3 相关参数设置 |
| 3.2 数值计算结果 |
| 3.3 CFD不确定度分析 |
| 3.3.1 不确定度分析方法 |
| 3.3.2 网格收敛性验证流程 |
| 3.3.3 数值计算结果不确定度分析 |
| 3.3.4 网格方案的确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 槽道参数对M型艇阻力性能影响 |
| 4.1 滑行槽道工作机理分析 |
| 4.2 滑行槽道高度影响研究 |
| 4.2.1 不同槽道高度模型及计算结果分析 |
| 4.2.2 不同槽道高度模型阻力性能分析 |
| 4.2.3 槽道高度影响小结 |
| 4.3 滑行槽道宽度影响研究 |
| 4.3.1 不同槽道宽度模型及计算结果分析 |
| 4.3.2 不同槽道宽度模型阻力性能分析 |
| 4.3.3 槽道宽度影响小结 |
| 4.4 刚性围壁宽度影响研究 |
| 4.4.1 不同刚性围壁宽度模型及计算结果分析 |
| 4.4.2 不同围壁宽度模型阻力性能分析 |
| 4.4.3 刚性围壁宽度影响小结 |
| 4.5 滑行槽道纵向尺度影响研究 |
| 4.5.1 不同纵向尺度模型及计算结果分析 |
| 4.5.2 不同纵向尺度模型阻力性能分析 |
| 4.5.3 滑行槽道纵向尺度影响小结 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 M型艇艇型改进及阻力性能预报 |
| 5.1 M型母型艇数值分析 |
| 5.2 M型母型艇改进方案对比 |
| 5.2.1 M型母型艇改型方案分析 |
| 5.2.2 系列改进方案数值模拟对比 |
| 5.2.3 母型艇与改进方案1 阻力性能对比 |
| 5.3 改进建议普适性验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 M型艇耐波性能数值预报 |
| 6.1 M型艇迎浪中耐波性数值预报 |
| 6.1.1 数值造波理论 |
| 6.1.2 数值波浪水池建立 |
| 6.1.3 波浪衰减验证 |
| 6.1.4 波形验证 |
| 6.1.5 网格不确定度分析 |
| 6.1.6 M型艇迎浪规则波数值模拟 |
| 6.2 M型艇零速横浪中耐波性数值预报 |
| 6.2.1 横浪规则波数值水池以及计算模型构建 |
| 6.2.2 M型艇零速横浪规则波数值模拟 |
| 6.3 双M型艇首斜浪中耐波性数值预报 |
| 6.3.1 首斜浪规则波数值波浪水池的建立 |
| 6.3.2 首斜浪数值波浪水池验证 |
| 6.3.3 M型艇首斜浪规则波数值模拟 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文研究总结 |
| 7.2 论文研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
（5）高速滑行艇的运动分析与控制设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高速滑行艇发展综述 |
| 1.2.2 国内外船舶控制方法的研究现状 |
| 1.3 模型预测控制方法的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 高速滑行艇的运动建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 坐标系的选取 |
| 2.3 滑行艇运动学 |
| 2.3.1 相对于附体坐标系的运动学 |
| 2.3.2 相对于惯性坐标系的运动学 |
| 2.3.3 两个坐标系之间的转换 |
| 2.4 滑行艇动力学 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 高速滑行艇水动力分析及模型仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高速滑行艇的CFD数值模拟 |
| 3.2.1 湍流数值模拟方法 |
| 3.2.2 自由液面处理 |
| 3.2.3 网格划分 |
| 3.3 滑行艇流体动力分析 |
| 3.3.1 滑行艇附加质量与附加惯性矩 |
| 3.3.2 滑行艇附加惯性力和力矩 |
| 3.3.3 粘性水动力的线性展开 |
| 3.3.4 流体水动力导数的计算 |
| 3.3.5 滑行艇水动力分析试验 |
| 3.4 螺旋桨推进力 |
| 3.4.1 E779A型螺旋桨 |
| 3.4.2 伴流系数 |
| 3.4.3 推力减额系数 |
| 3.5 舵力 |
| 3.6 滑行艇所受到的其它力 |
| 3.6.1 动升力 |
| 3.6.2 恢复力 |
| 3.6.3 阻尼力 |
| 3.7 风流浪干扰模型 |
| 3.7.1 风的干扰力模型 |
| 3.7.2 流的干扰力模型 |
| 3.7.3 波浪干扰力分析 |
| 3.8 高速滑行艇开环特性仿真实验 |
| 3.8.1 忽略环境干扰模型仿真验证 |
| 3.8.2 考虑环境干扰模型仿真验证 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 滑行艇航向控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于RBF神经网络的PID控制器 |
| 4.2.1 PID控制 |
| 4.2.2 RBF神经网络 |
| 4.2.3 基于RBF神经网络的PID控制器 |
| 4.3 基于模型预测的滑行艇航向控制器 |
| 4.3.1 模型预测的原理和特点 |
| 4.3.2 基于模型预测的航向控制 |
| 4.4 两种控制算法的仿真对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于解析模型预测的滑行艇航向控制器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基础知识 |
| 5.2.1 李雅普诺夫稳定性理论 |
| 5.2.2 反馈线性化基础 |
| 5.2.3 反馈线性化 |
| 5.3 基于解析模型预测的滑行艇航向控制 |
| 5.3.1 解析模型预测控制 |
| 5.3.2 基于解析模型预测的滑行艇航向控制 |
| 5.3.3 控制器仿真研究 |
| 5.4 干扰观测器 |
| 5.4.1 干扰观测器的基本原理 |
| 5.4.2 有干扰观测器的航向控制 |
| 5.5 基于干扰观测器解析模型预测的滑行艇航向控制 |
| 5.5.1 基于干扰观测器解析模型预测的滑行艇航向控制 |
| 5.5.2 稳定性分析 |
| 5.5.3 控制器仿真研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）沿海M型风电维护船船型设计与水动力性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的意义与实用价值 |
| 1.1.1 国内外风电场的发展及其维护情况 |
| 1.1.2 M型船水动力性能 |
| 1.1.3 选题的意义和实用价值 |
| 1.2 本课题的研究现状 |
| 1.2.1 三体船型的研究现状 |
| 1.2.2 船舶CFD数值仿真分析研究现状 |
| 1.2.3 M型船的阻力性能研究现状 |
| 1.2.4 M型船的耐波性研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第2章 M型风电维护船船型方案确定与总布置设计 |
| 2.1 船型分析与确定 |
| 2.1.1 三体风电维护船船型分析 |
| 2.1.2 M型船船型分析 |
| 2.1.3 海上风电场维护船船型确定 |
| 2.2 M型风电维护船方案构思 |
| 2.2.1 船体主要要素确定 |
| 2.2.2 船体槽道特征参数初步确定 |
| 2.2.3 船体围壁主尺度初步确定 |
| 2.2.4 M型风电维护船型线设计 |
| 2.3 M型风电维护船方案确定 |
| 2.4 M型风电维护船总布置设计 |
| 2.4.1 主船体内区域划分 |
| 2.4.2 上层建筑的划分 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 M型船阻力性能和耐波性能数值仿真方法研究 |
| 3.1 STAR-CCM+软件介绍 |
| 3.1.1 控制方程 |
| 3.1.2 湍流模型 |
| 3.1.3 自由液面的数值模拟 |
| 3.2 M型船的静水阻力数值仿真方法研究 |
| 3.2.1 几何模型的选择 |
| 3.2.2 三体船几何试验模型 |
| 3.2.3 设定控制域和边界条件 |
| 3.2.4 网格的划分 |
| 3.2.5 重叠网格技术 |
| 3.2.6 相关参数设置 |
| 3.2.7 数值计算结果与验证 |
| 3.2.8 M型船几何试验模型 |
| 3.2.9 M型船网格划分 |
| 3.2.10 数值计算结果与验证 |
| 3.3 迎浪增阻及耐波性数值仿真方法研究 |
| 3.3.1 数值波浪水池的建立 |
| 3.3.2 相关参数设置 |
| 3.3.3 数值计算结果与验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 M型风电维护船静水阻力性能研究 |
| 4.1 船型方案的设立 |
| 4.1.1 槽道高度方案 |
| 4.1.2 槽道长度方案 |
| 4.2 M型风电维护船静水阻力数值仿真研究 |
| 4.2.1 底部槽道水气两相流 |
| 4.2.2 各方案静水数值仿真计算结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 M型风电维护船迎浪阻力与耐波性能研究 |
| 5.1 M型风电维护船迎浪阻力计算研究 |
| 5.1.1 相关计算参数设置 |
| 5.1.2 数值仿真计算 |
| 5.1.3 M型风电维护船槽道参数对波浪中阻力的影响 |
| 5.2 M型风电维护船耐波性能研究 |
| 5.2.1 M型风电维护船槽道参数对纵摇运动响应的影响 |
| 5.2.2 M型风电维护船槽道参数对垂荡运动响应的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 三体船模迎浪增阻及耐波性验证数值表 |
| 附录2 M型风电维护船静水阻力数值表 |
| 附录3 M型风电维护船迎浪阻力数值表 |
| 附录4 M型风电维护船纵摇运动响应数值表 |
| 附录5 M型风电维护船垂荡运动响应数值表 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 攻读硕士期间发表的专利 |
| 致谢 |
（7）三体滑行艇运动分析与控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三体滑行艇发展综述 |
| 1.2.2 控制方法研究现状 |
| 1.2.3 神经网络控制研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 三体滑行艇运动建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三体滑行艇运动模型 |
| 2.2.1 坐标系 |
| 2.2.2 MMG模型 |
| 2.3 惯性类水动力 |
| 2.4 粘性类水动力 |
| 2.5 螺旋桨推进力 |
| 2.5.1 E779A型螺旋桨 |
| 2.5.2 滑行艇和螺旋桨的相互影响 |
| 2.6 舵力 |
| 2.7 动升力 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 三体滑行艇运动特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三体滑行艇水动力分析 |
| 3.2.1 AQWA介绍 |
| 3.2.2 AQWA水动力分析 |
| 3.3 螺旋桨水动力分析 |
| 3.3.1 螺旋桨数值模拟 |
| 3.3.2 螺旋桨数值计算结果 |
| 3.4 三体滑行艇操纵响应模型 |
| 3.4.1 操纵响应模型 |
| 3.4.2 操纵性指数K、T |
| 3.5 风、流干扰模型 |
| 3.5.1 风干扰数学模型 |
| 3.5.2 流干扰数学模型 |
| 3.5.3 风和流共同作用下的干扰模型 |
| 3.6 开环特性仿真验证 |
| 3.6.1 三体滑行艇无干扰仿真验证 |
| 3.6.2 三体滑行艇有干扰仿真验证 |
| 3.7 本章总结 |
| 第4章 基于RBF神经网络的航向控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PID航向控制器设计 |
| 4.2.1 S函数 |
| 4.2.2 基于S函数的PID航向控制器设计 |
| 4.2.3 仿真及结果分析 |
| 4.3 基于RBF神经网络PID控制 |
| 4.3.1 RBF神经网络算法原理 |
| 4.3.2 基于RBF神经网络的PID控制器设计 |
| 4.3.3 仿真及结果分析 |
| 4.4 基于改进的RBF神经网络控制 |
| 4.4.1 误差梯度训练原理 |
| 4.4.2 基于改进的RBF神经网络控制器仿真 |
| 4.4.3 仿真及结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 RBF神经网络干扰观测器航向控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 干扰观测器 |
| 5.2.1 干扰观测器结构 |
| 5.2.2 带干扰观测器的航向控制 |
| 5.3 基于RBF干扰观测器的航向控制 |
| 5.3.1 RBF干扰观测器设计 |
| 5.3.2 仿真及结果分析 |
| 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及取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）超高速三体滑行艇流体动力与结构响应特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 超高速三体滑行艇的国内外研究进展 |
| 1.2.1 超高速三体滑行艇研究现状 |
| 1.2.2 滑行艇的CFD技术研究进展 |
| 1.3 复合材料船艇的研究进展 |
| 1.3.1 复合材料在船艇上的应用 |
| 1.3.2 复合材料船舶结构性能研究进展 |
| 1.4 本文主要工作内容 |
| 第2章 超高速三体滑行艇艇型优化设计 |
| 2.1 艇型开发阶段的划分 |
| 2.2 超高速三体滑行艇艇型分析 |
| 2.3 三体滑行艇主参数优化 |
| 2.4 数值计算方法 |
| 2.4.1 控制方程 |
| 2.4.2 运动方程 |
| 2.4.3 网格处理 |
| 2.4.4 CFD数值模拟有效性的验证 |
| 2.5 基于阻力性能的系列船型优化选型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 艇型要素对三体滑行艇的水动力性能影响研究 |
| 3.1 槽道参数变化对滑行艇水动力性能的影响 |
| 3.1.1 槽道水气动力特性研究 |
| 3.1.2 槽道高度参数变化对三体滑行艇水动力性能的影响 |
| 3.1.3 槽道宽度参数变化对三体滑行艇水动力性能的影响 |
| 3.2 主船体宽度参数变化对滑行艇水动力性能的影响 |
| 3.2.1 主体宽度参数变化对三体滑行艇阻力和姿态的影响 |
| 3.2.2 主体宽度参数变化对断级水动力性能的影响 |
| 3.2.3 主体宽度参数变化对槽道水动力性能的影响 |
| 3.3 船模试验验证 |
| 3.3.1 试验模型 |
| 3.3.2 试验设备 |
| 3.3.3 试验工况 |
| 3.3.4 试验结果分析 |
| 3.4 实船快速性试验验证 |
| 3.4.1 倾斜试验 |
| 3.4.2 快速性试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 夹层复合材料等效力学性能及结构铺层设计 |
| 4.1 船体夹层复合材料的选择 |
| 4.1.1 结构设计方面 |
| 4.1.2 材料方面 |
| 4.1.3 适航方面 |
| 4.2 夹层复合材料等效力学特性 |
| 4.2.1 夹层结构的弯曲特性 |
| 4.2.2 夹层结构的扭转特性 |
| 4.2.3 夹层结构的重量计算 |
| 4.2.4 超高速三体滑行艇复合材料等效力学性能 |
| 4.3 船体波浪载荷计算 |
| 4.3.1 船体说明 |
| 4.3.2 重心垂向加速度计算 |
| 4.3.3 船体载荷计算 |
| 4.4 超高速三体滑行艇夹层结构铺层设计 |
| 4.4.1 夹层结构设计要求 |
| 4.4.2 船体板材夹层结构铺层设计 |
| 4.4.3 船体型材夹层结构铺层设计 |
| 4.4.4 船体连接结构设计 |
| 4.4.5 结构设计方案重量分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 超高速三体滑行艇结构响应特性研究 |
| 5.1 三体滑行艇有限元结构模型 |
| 5.1.1 坐标系 |
| 5.1.2 单元类型 |
| 5.1.3 材料参数 |
| 5.1.4 整体有限元模型 |
| 5.2 计算工况及载荷分析 |
| 5.2.1 典型计算工况 |
| 5.2.2 载荷分析 |
| 5.2.3 失效准则 |
| 5.3 结构极限强度分析 |
| 5.3.1 各工况下结构极限强度分析 |
| 5.3.2 各工况下结构极限强度对比分析 |
| 5.4 三体滑行艇船体砰击响应分析 |
| 5.4.1 砰击工况选取及载荷分析 |
| 5.4.2 船体结构砰击响应分析 |
| 5.4.3 冲击响应模态分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于VARTM工艺的船体夹层结构渗透性研究 |
| 6.1 复合材料VARTM工艺 |
| 6.1.1 复合材料制造工艺分类 |
| 6.1.2 VARTM研究现状 |
| 6.1.3 VARTM工艺数值模拟研究现状 |
| 6.2 VARTM工艺数值模拟 |
| 6.2.1 数学模型 |
| 6.2.2 模拟参数的确定 |
| 6.2.3 仿真模型 |
| 6.3 船体夹层结构充型渗透性模拟分析 |
| 6.3.1 泡沫夹层上表面充型渗透性模拟分析 |
| 6.3.2 泡沫夹层下表面充型渗透性模拟分析 |
| 6.3.3 仿真结果对比分析 |
| 6.4 基于VARTM的实船工艺 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
（9）三体滑行艇艇型设计与水动力性能预报研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 滑行艇水动力性能预报研究现状 |
| 1.3 三体滑行艇国内外研究现状 |
| 1.4 论文的研究内容 |
| 第2章 M型三体滑行艇静水直航水动力性能预报研究 |
| 2.1 数值计算方法 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 SIMPLE算法 |
| 2.1.3 自由液面VOF法 |
| 2.1.4 湍流模型 |
| 2.1.5 近壁面处理 |
| 2.1.6 纵质量惯性矩 |
| 2.2 M型三体滑行艇计算模型 |
| 2.3 计算域网格划分研究 |
| 2.3.1 网格划分原则 |
| 2.3.2 网格的生成过程 |
| 2.3.3 计算域的选取与网格加密 |
| 2.3.4 自由液面网格对计算结果的影响 |
| 2.3.5 近壁面网格对计算结果的影响 |
| 2.4 M型三体滑行艇静水直航数值计算结果及分析 |
| 2.5 M型三体滑行艇自由液面和艇底压力分布结果及分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 M型三体滑行艇波浪中水动力性能预报研究 |
| 3.1 数值造波模块验证 |
| 3.2 计算工况 |
| 3.3 网格划分 |
| 3.4 数值模拟结果 |
| 3.5 数值模拟结果与试验结果对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 M型三体滑行艇艇型改进与水动力性能预报研究 |
| 4.1 M型三体滑行艇改进 |
| 4.1.1 M型三体滑行艇艇型特点分析 |
| 4.1.2 M型三体滑行艇改进 |
| 4.2 改进艇型静水直航水动力性能预报及分析 |
| 4.2.1 改进艇型静水直航水动力性能数值结果及分析 |
| 4.2.2 改进艇型自由液面和艇底压力分布结果及分析 |
| 4.3 改进艇型波浪中水动力性能预报 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 三体滑行艇新艇型设计与水动力性能预报研究 |
| 5.1 三体滑行艇新艇型设计 |
| 5.2 三体滑行艇新艇型静水水动力性能预报及分析 |
| 5.2.1 三体滑行艇新艇型静水水动力性能预报结果 |
| 5.2.2 三体滑行艇新艇型静水直航自由液面及艇底压力分布 |
| 5.3 M型三体滑行艇与三体滑行艇静水阻力性能比较 |
| 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 |
（10）M型槽道滑行艇消波特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 M型槽道滑行艇发展现状 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 第2章M型槽道滑行艇模型的建立 |
| 2.1 M型槽道滑行艇的工作原理与优点 |
| 2.1.1 M型槽道滑行艇的底部结构 |
| 2.1.2 M型槽道滑行艇艇底流场特性 |
| 2.1.3 优良的快速性 |
| 2.1.4 突出的稳性与耐波性 |
| 2.1.5 宽敞的甲板面积及有效载荷 |
| 2.2 M型槽道滑行艇与同类船型的比较 |
| 2.3 M型槽道滑行艇概念设计 |
| 2.3.1 参考同类船舶确定主尺度 |
| 2.3.2 Maxsurf初步建立M型槽道滑行艇 |
| 2.4 型线图的生成 |
| 2.4.1 CATIA型线光顺 |
| 2.4.2 Maxsurf输出型线图 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Fluent基本原理及网格的划分 |
| 3.1 数值计算方法 |
| 3.1.1 控制方程 |
| 3.1.2 SST湍流模型 |
| 3.1.3 自由液面的处理方式 |
| 3.2 计算模型的建立 |
| 3.2.1 设定控制域 |
| 3.2.2 网格的划分形式 |
| 3.2.3 近壁面网格的划分 |
| 3.3 ANSYS Workbench的优势 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章M型槽道滑行艇的水动力计算 |
| 4.1 根据经验公式估算航行姿态 |
| 4.1.1 Savitsky法 |
| 4.1.2 滑行艇航行姿态的确定 |
| 4.2 边界条件的设置 |
| 4.3 M型槽道滑行艇水动力数值计算结果 |
| 4.3.1 阻力计算情况 |
| 4.3.2 自由液面兴波情况 |
| 4.3.3 艇底压力分布情况 |
| 4.3.4 滑行槽道内两相分布情况 |
| 4.4 滑行槽道内气水两相流工作原理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 浅水对M型槽道滑行艇消波性能的影响 |
| 5.1 边界条件的设置 |
| 5.2 变水深对M型槽道滑行艇消波性能的影响 |
| 5.2.1 变水深对M型槽道滑行艇阻力的影响 |
| 5.2.2 变水深对M型槽道滑行艇兴波的影响 |
| 5.2.3 变水深对M型槽道滑行艇艇底压力的影响 |
| 5.2.4 变水深对M型槽道滑行艇槽道水动力性能的影响 |
| 5.3 浅水情况对M型槽道滑行艇消波性能的影响 |
| 5.3.1 浅水情况对M型槽道滑行艇阻力的影响 |
| 5.3.2 浅水情况对M型槽道滑行艇兴波的影响 |
| 5.3.3 浅水情况对M型槽道滑行艇艇底压力的影响 |
| 5.3.4 浅水情况对M型槽道滑行艇槽道水动力性能的影响 |
| 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、三体消波滑行艇工作原理及技术特点研究（论文参考文献）
- [1]基于AQWA的M型船码头系泊问题分析[D]. 沈佳宇. 江苏科技大学, 2020(03)
- [2]双M船槽道减阻原理及船体设计研究[D]. 张育辉. 青岛科技大学, 2020(01)
- [3]波浪中水上飞行器滑行运动仿真与响应特性研究[D]. 陈默. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [4]滑行槽道对M型艇静水消波性能影响及耐波性研究[D]. 晏亮. 武汉理工大学, 2020(08)
- [5]高速滑行艇的运动分析与控制设计[D]. 陈万. 哈尔滨工程大学, 2019(05)
- [6]沿海M型风电维护船船型设计与水动力性能研究[D]. 谢蔚刚. 江苏科技大学, 2019(03)
- [7]三体滑行艇运动分析与控制[D]. 张玉. 哈尔滨工程大学, 2018(01)
- [8]超高速三体滑行艇流体动力与结构响应特性研究[D]. 章丽丽. 哈尔滨工程大学, 2019(04)
- [9]三体滑行艇艇型设计与水动力性能预报研究[D]. 苏广胜. 哈尔滨工程大学, 2017(08)
- [10]M型槽道滑行艇消波特性研究[D]. 涂建军. 哈尔滨工程大学, 2015(06)