附件 | 第1-6页 |
摘要 | 第6-8页 |
ABSTRACT | 第8-15页 |
第一章 绪论 | 第15-32页 |
·研究背景和意义 | 第15页 |
·国内外的研究现状综述 | 第15-16页 |
·液舱晃荡的研究进展 | 第16-25页 |
·势流方法 | 第16-17页 |
·粘流数值方法 | 第17-23页 |
·晃荡实验研究 | 第23-25页 |
·液体晃荡与船舶运动的耦合作用研究 | 第25-28页 |
·内外流场势流方法 | 第25-26页 |
·外流场势流加内流场粘流 CFD 的混合方法 | 第26-27页 |
·液体晃荡运动与船舶运动的耦合作用实验研究 | 第27-28页 |
·本文研究内容和创新点 | 第28-32页 |
·本文研究目的 | 第28页 |
·本文研究内容 | 第28-29页 |
·本文创新点 | 第29-30页 |
·本文研究技术路线 | 第30-32页 |
第二章 液舱晃荡的 PLIC-VOF 方法模拟 | 第32-52页 |
·液体晃荡的控制方程 | 第32-33页 |
·边界条件 | 第33-34页 |
·数值计算模型 | 第34-39页 |
·计算网格 | 第34-35页 |
·控制方程的数值解法 | 第35-37页 |
·速度和压强的迭代求解 | 第37-39页 |
·数值稳定条件 | 第39页 |
·自由表面的 PLIC-VOF 重构 | 第39-44页 |
·PLIC-VOF 方法算例验证 | 第44-45页 |
·溃坝模拟算例 | 第44-45页 |
·PLIC-VOF 方法晃荡模拟算例 | 第45-51页 |
·水平简谐横荡激振下的液体晃荡 | 第45-47页 |
·简谐横摇激振下的液体晃荡 | 第47-49页 |
·共振横荡激励下大幅晃荡自由表面模拟 | 第49页 |
·共振横荡激励下大幅晃荡压强模拟 | 第49-51页 |
·本章小结 | 第51-52页 |
第三章 液舱晃荡的 CLSVOF 方法模拟 | 第52-71页 |
·LEVEL-SET 方法 | 第52-54页 |
·概述 | 第52页 |
·符号距离函数定义 | 第52-53页 |
·符号距离函数初始化 | 第53-54页 |
·控制方程和重新初始化方程的求解 | 第54-56页 |
·空间导数离散 | 第54-55页 |
·时间导数离散 | 第55-56页 |
·LEVEL-SET 方法求解流动问题的基本流程 | 第56页 |
·CLSVOF 方法 | 第56-60页 |
·CLSVOF 方法验证算例 | 第60-65页 |
·Zalesak 旋转圆盘问题 | 第60-61页 |
·不带自由表面气泡运动问题 | 第61-63页 |
·带自由表面气泡运动问题 | 第63-64页 |
·溃坝问题 | 第64-65页 |
·CLSVOF 方法模拟晃荡算例 | 第65-70页 |
·低装载水平横荡共振晃荡液面模拟 | 第65-66页 |
·横荡共振晃荡压强计算 | 第66-67页 |
·横摇共振晃荡压强计算 | 第67-70页 |
·本章小结 | 第70-71页 |
第四章 带防晃结构液舱晃荡的通度系数法模拟 | 第71-87页 |
·通度基本概念 | 第71-72页 |
·流动控制方程修正 | 第72页 |
·二维 PLIC-VOF 结合通度系数法模拟溃坝算例 | 第72-74页 |
·二维 PLIC-VOF 结合运动通度系数法模拟共振晃荡算例 | 第74-75页 |
·三维 PLIC-VOF 结合通度系数法模拟液舱晃荡 | 第75-86页 |
·本章小结 | 第86-87页 |
第五章 液舱晃荡流场的 PIV 测量与数值模拟 | 第87-101页 |
·PIV 系统基本构成 | 第87-89页 |
·激光器 | 第88页 |
·示踪粒子 | 第88页 |
·高速 CCD 相机 | 第88-89页 |
·同步器 | 第89页 |
·图像处理设备 | 第89页 |
·液舱晃荡试验模型及工况 | 第89-91页 |
·液舱模型 | 第90页 |
·平面运动机构 | 第90页 |
·试验模型及工况 | 第90-91页 |
·液舱晃荡数值模拟结果与试验结果对比 | 第91-100页 |
·本章小结 | 第100-101页 |
第六章 液舱晃荡的 WC-MPS 方法模拟 | 第101-118页 |
·MPS 方法概述 | 第101页 |
·MPS 计算模型 | 第101-105页 |
·流动控制方程 | 第101-102页 |
·核函数选取 | 第102页 |
·粒子密度计算 | 第102页 |
·梯度算子模型 | 第102-103页 |
·Laplacian 算子模型 | 第103页 |
·控制方程的数值解法 | 第103-105页 |
·自由表面判别 | 第105页 |
·固体边界条件 | 第105页 |
·二维 MPS 方法验证算例 | 第105-111页 |
·溃坝模拟 1 | 第105-108页 |
·溃坝模拟 2 | 第108-109页 |
·水下楔块下滑兴波模拟 | 第109-110页 |
·Scott Russell 孤立波模拟 | 第110-111页 |
·三维 MPS 方法验证算例 | 第111-114页 |
·溃坝模拟 1 | 第112-113页 |
·溃坝模拟 2 | 第113-114页 |
·MPS 方法模拟晃荡算例 | 第114-116页 |
·低装载液舱晃荡液面模拟对比 | 第114-115页 |
·低装载液舱晃荡压强模拟对比 | 第115-116页 |
·本章小结 | 第116-118页 |
第七章 液舱晃荡与船体摇荡的耦合运动研究 | 第118-139页 |
·切片理论 | 第118-119页 |
·坐标系 | 第118-119页 |
·船舶遭遇频率与波面方程 | 第119页 |
·船舶在波浪中的运动方程 | 第119-122页 |
·船体纵向切片上的流体载荷 | 第120-122页 |
·船舶运动方程 | 第122页 |
·船舶横摇阻尼的确定 | 第122页 |
·液舱晃荡与船体摇荡的耦合运动方程 | 第122-124页 |
·船体纵向切片上的波浪载荷 | 第123页 |
·船体液舱晃荡载荷 | 第123-124页 |
·液舱晃荡与船体摇荡耦合运动方程 | 第124页 |
·液舱晃荡与船体摇荡耦合运动方程求解方法 | 第124-126页 |
·耦合方程时域求解 | 第124-125页 |
·耦合方程求解流程 | 第125-126页 |
·液舱晃荡与船体摇荡耦合运动模型试验简介 | 第126-129页 |
·试验模型 | 第126-128页 |
·规则波中船舶运动响应试验 | 第128-129页 |
·耦合运动模型试验结果以及数值模拟对比 | 第129-138页 |
·压载船模试验结果与切片理论计算结果对比 | 第129-131页 |
·耦合船模试验结果与数值模拟结果对比 | 第131-133页 |
·多液舱晃荡影响数值模拟结果 | 第133-138页 |
·本章小结 | 第138-139页 |
第八章 全文总结 | 第139-142页 |
·主要结论 | 第139-141页 |
·研究展望 | 第141-142页 |
参考文献 | 第142-156页 |
致谢 | 第156-157页 |
攻读博士学位期间已发表或录用的论文 | 第157页 |