潘治 作品数:12 被引量:25 H指数:4 供职机构: 武汉第二船舶设计研究所 更多>> 相关领域: 交通运输工程 理学 动力工程及工程热物理 化学工程 更多>>
基于时均流场的湍流边界层内壁面压力脉动功率谱计算方法研究 2024年 针对湍流边界层内壁面压力脉动功率谱的计算问题,该文结合Grasso修订的TNO-Blake解析模型、RANS(Reynolds average Navier-Stokes)时均流场解,发展一种脉动压力计算方法,近壁面附近采用RANS数值解,对于壁面附近湍流各向异性特性,流向和横向异性模型参数采用Stalnov推荐数值,法向异性模型参数采用试验参数,对某平板上一点处的压力脉动功率谱进行了计算,分析了湍流能谱模型、迁移速度等影响,并与Goody模型结果进行对比。研究表明,该文计算方法合理可行,能快速获取壁面压力脉动功率谱,可为工程装备设计的振动噪声分析提供输入。 孙新蕾 潘治 和卫平 和卫平关键词:湍流边界层 纤维增强树脂基复合材料水翼阻尼特性研究 2024年 针对不同铺层工况下复合材料水翼的结构阻尼和水力阻尼进行研究和分析,以NACA0009复合材料梯形水翼为模型,建立了复合材料水翼结构阻尼和水力阻尼计算方法。基于模态应变能法的结构阻尼计算方法研究了不同纤维的铺层角度、阻尼层分布位置、阻尼层厚度及纤维厚度等对复合材料水翼结构阻尼的影响规律。结果表明:0°铺层阻尼损耗因子小于+30°和-30°铺层;随着阻尼层离中心层的距离增大,阻尼层受到的约束逐渐增强,阻尼损耗因子因此增加;单层阻尼层厚度和纤维厚度对阻尼损耗因子的影响不大。基于复合材料水翼模态特性分析表明,复合材料铺层角影响水翼的模态振型和频率,相比于0°铺层,+30°和-30°铺层水翼的一阶模态频率降低,二、三阶模态频率升高。模态频率越大,对应的模态阻尼比越小。同时,研究了不同铺层水翼的水力阻尼,相比于0°铺层,+30°和-30°铺层水翼的水力阻尼比更大。该成果为复合材料螺旋桨减振降噪结构设计提供指导。 王凯 赵威 潘治 刘韵晴关键词:模态 结构阻尼 FW-H方程积分面选取对圆柱绕流噪声计算预报结果的影响分析 2024年 圆柱作为简单钝体,其绕流容易发生流动分离,涡脱落比较明显且具有强周期性,是典型的噪声预报研究对象。圆柱绕流可作为立管和锚链等工程装备研究的基础,该文采用分离涡模拟(Detached eddy simulation,DES),使用naoe-FOAM-SJTU求解器,模拟了二维圆柱绕流湍流流动,基于流声比拟方程分别比较了物面积分与可穿透积分面积分、不封闭可穿透积分面与封闭可穿透积分面的结果,并研究了积分面长度和宽度的最佳配置。该文设置了三个噪声测点,对测点处的压力进行快速傅立叶变换,得到声压级频谱结果,以获得最佳水动力噪声可穿透积分面配置,为提高水动力噪声预报精度奠定了基础。 秦佳佳 潘治 万德成关键词:水动力噪声 圆柱绕流 计及频率约束的潜艇环肋圆柱壳优化设计研究 被引量:5 2009年 基于多岛遗传算法,研究了环肋圆柱壳静水压力作用下,考虑强度和稳定性约束和频率约束时质量最轻的优化设计问题,讨论了强度约束和稳定性与频率约束以及材料、几何参数对优化结果的影响。环肋圆柱壳经优化后,壳板的质量比例大约是70%,肋骨质量占30%,并且随壳体的长径比(L/R)变化不大。环肋圆柱壳的优化中,肋骨的应力约束是主要约束,肋骨应力已经非常接近许用应力标准,其他应力、局部和总体失稳压力还有一定的储备。提高材料的屈服极限,可以显著降低总质量,但是肋骨也很接近许用应力标准。 潘治 李学斌关键词:潜艇 环肋圆柱壳 大通径多关节矢量推进器喷口摆动特性研究 2022年 针对大型水下航行器的大通径矢量推进器喷管全方位操纵需求,提出喷口具备全向偏转功能的一个四关节串联机构的实现方案。结合该机构所具有的冗余自由度的特点,以关节旋转角度范围为约束条件,关节角度单位增量最小为目标,提出一种求解关节角的“拟合-寻解”局部最优算法。以一组关节间端面夹角依次为15°,-30°,30°,-15°的四关节串联式喷管配置参数为例,基于本求解算法得到了实现喷口全方位摆动控制的各关节角的控制面。分析表明,这种四关节型式可以满足水下矢量推进的全方位摆动要求,同时具备避免关节运动范围超限的能力。该研究结果可为此类机构在大型矢量推进器上的应用提供理论依据和分析方法。 宋师伟 李维嘉 潘治 贾智淳关键词:运动学 冗余自由度 改进的多目标优化算法及其在船舶设计中的应用 被引量:5 2010年 对多目标优化问题的固定加权和方法加以改进,采用随机权系数方法将多目标优化问题转换成为单目标优化问题,利用序列二次规划方法获得问题的最优解。由于权系数的随机性,多次运行能够得到多目标优化问题的Pareto优化解和Pareto前沿。和固定权系数相比,这种方法能够找到非凸均衡面上所有的Pareto最优解。采用TOPSIS法进行多属性决策(MADM)研究,对Pareto最优解给出排序。针对船舶概念设计阶段主尺度确定过程的多目标优化问题,给出了一艘散装货船两个优化目标的数值算例。计算结果表明,随机加权和方法可以求出多目标Pareto最优解集,和先验加权方法相比,随机加权方法能为设计者提供更多的选择;和遗传算法相比,现在的方法简便且精度良好。 潘治 李学斌关键词:多目标优化 多属性决策 信息熵 基于壁面模化大涡模拟的SUBOFF壁面脉动压力特性分析 2024年 采用壁面模化大涡模拟方法,通过近壁面边界层内层流动的壁面应力模型模化处理以及边界层外层和远场流动直接数值求解,对均匀来流中的SUBOFF潜艇主体模型周围的流动进行数值模拟。分析模型平行中体监测点处的壁面脉动压力特性,获得壁面脉动压力的自功率谱密度曲线。平行中体区域的湍流边界层发展较为充分,不同测点处的脉动压力自功率谱密度变化基本相同,随频率增加而逐渐降低。 和康健 潘治 赵伟文 万德成关键词:湍流边界层 潜艇概念设计阶段的多目标优化研究 被引量:8 2008年 研究了潜艇在概念设计阶段的多目标优化问题。基于多目标遗传算法(MOGA),把潜艇航速和排水量这两个概念设计阶段的重要属性作为目标函数,考虑了浮力平衡和水下稳性等约束条件,研究了潜艇主尺度确定的问题。计算了一个潜艇概念的数值算例,给出了多目标优化问题的Pareto前沿。文中给出的方法能够快速求解多目标优化解,为实际的潜艇设计提供参考。 李学斌 潘治关键词:潜艇 概念设计 多目标优化 遗传算法 水下航行体孔群流激噪声试验研究 2021年 孔群是目前水下航行体通流口较为青睐的开口形式,主要目的是降低开口流动激励及噪声。为了研究孔群流动激励特性及其主要参数对流激噪声的影响,借助自航模试验平台对孔群模型进行了流激噪声试验。试验模型包括无孔模型、长圆孔群模型、圆孔群模型等,试验获得了孔群流动激励特性,以及孔群形式、尺寸等对流激噪声的影响程度。试验研究表明,孔群主要导致低频段流动激励恶化,且存在低频特征线谱,圆孔群流动激励优于长圆孔群;减小孔群单孔尺寸,有利于抑制线谱及宽带流动激励。 刘继明 潘治 章君强 李新汶关键词:空腔 充液圆柱壳的动态特性研究 被引量:5 2008年 基于经典的Flugge弹性薄壳理论和Helmholz波动方程,研究了充液圆柱壳的频散特性以及相速度和群速度特性,利用数值方法求得了特征方程的实数、虚数和复数根,并分别揭示了它们的物理含义,分析了内流场对于壳体动态特性的影响,给出了壳体中功率流和流体载荷的变化情况,从能量角度研究了充液圆柱壳的动态特性。研究表明,传播波的数量随激励频率的增加而增加,这些传播波的起始频率都是某一支近场波的截止频率。对于某一个固定的频率,存在有限数量的传播波和无限多的近场波。当n=0时,传播波是由弯曲波和纵向拉伸波构成的,并且Kelvin-Kirchhoff剪力的功率和弯矩的功率是相等的。 李学斌 陈虹 潘治关键词:圆柱壳 频散特性 功率流