船舶与海洋结构物水动力分析作业

1、关于附加质量

1786年P.L.G.杜布阿特在他的《水力学原理》一书中详细叙述了他在水中进行震荡圆球的阻力实验时，首先发现圆球的非定常阻力与它所挟带的流体质量有关。即圆球具有附加质量后应较它的真实质量为大。1828年F.W.贝赛尔进行摆的长度实验时，也观察到类似的现象，他还将物体所增加的惯性（即附加质量）用于物体同体积的流体质量的n倍来表示，并用球摆分别在空气与水中进行试验，所获得的n值为0.9与0.6。

式中，0X 为结构在某个方向上的振动幅值，f 为结构振动频率，ν/2fD 为类雷诺数。当不考虑流体的压缩性及粘性时，可利用势流理论来分析结构的附加质量，此时附加质量仅与结构的形状有关，即

()g F M A 0pf ,ρ= （3）

实验研究与理论分析均表明，当流体和结构的马赫数、振动幅值相对于结构尺寸都很小，并且类雷诺数很大时，式（3）具有很好的精确性。即对式（1）要求有

1c U 00<<，12U '0

f π，10000U 0>νD （4） 对式（2）要求有

120

0<

>νπfD （5） 式中，0c 为声速。

这里需要指出的是附加质量的影响会随着结构振动频率的提高而降低。此外，结构的附加质量和流体的边界条件密切相关，本文所讨论的流体的边界都在无穷远处。

然而，研究直水道中物体水动力系数规律问题时，流体边界不可以看做无穷远。上述方法也就不适用。

2、 关于切片法

切片理论以其建模简单、计算效率高、精度满足工程需求等优点受到船舶设计师的青睐。

切片法的基本思想是将椭球体沿长度方向划分为一系列片体，把

每个片体当成截面不变的柱体，对于每个片体的振荡运动来说，所要求解的流场都是二维的，忽略片体间流场的相互干扰，将各个片体的流体作用力沿椭球体长度方向积分便可以得到作用于整个椭球体的流体作用力。

二维水动力系数和波浪干扰力，可以通过许多数值方法计算，求解二维扰动流场和计算剖面二维水动力系数的方法主要有：

1)分布奇点法。通过在原物体表面连续分布强度待定的奇点来求解二维扰动流场的方法，统称为分布奇点法。这些奇点可以是点源、偶极子或它们的组合，其中以分布点源最为常见，称为分布源法(源汇分布法)。

2)多极展开法。多极展开法首先将真实剖面保角变换为单位圆，然后在新的复数平面内借助一组升幂奇点势来求解二维扰动流场，这也是本文所采用的方法。

3)其它方法。以上两种方法在实际应用中得到了广泛应用，除此之外还有简单格林函数法、流体有限元法等。源汇分布法，它可适用于任意船型的剖面，但存在着不规则频率的问题。多极展开法，它通过保角变换把船体横剖面变换成规则的圆截面，经适当的改进后该方法可成功地应用于任意船型的运动计算。

船舶水动力学习汇报

多体船水动力性能最新研究进展 汇报人：杨博 本次汇报内容 1、多体船发展历史 2、多体船水动力研究方法 3、多体船未来趋势

多体船发展——三体船 三体船由三个船体组成，中间的主体主尺度较大，两侧 各有一个大小相同的辅助船体。目前世界各国建造的三 体船主要有两种形式：一种是Tricat三体船, 它是两个细长片体的中间布置了一个伸出片体的船首，进而形成了一 种双体船加一个船首的三体船型，如1999年，澳大利亚 Austal公司建造的Tricat三体旅游船，该船在7级风、浪高 2.5 米的海浪下能消除船首砰击，有效地减少船在浪髙2.5 米以上的海浪中的纵摇运动；另一种是Trimaran三体船，它是一个细长船体和两个舷外浮体相结合形成的一种三 体船型，如泰晤士渡船公司建造的髙Trimaran三体船“埃 比尼泽.斯克鲁奇”号，该船在试航和使用过程中反映出 良好的快速性、机动性和稳定性。 多体船发展——三体船

多体船发展——三体船 优势：适航性优于单体船且中高速阻力性能优于单体船和双体船，具有更宽的甲板，有利于舱室的布置；三体船具有很好的隐身性，侧体的存在使得其稳性得到了提高从而提高了生存能力。 劣势：其缺点是结构复杂，重量较大，设计难度大，操纵性稍差，建造、下水、锚泊和进坞比较困难。在稳定 性较好的同时必然要承受较大的弯曲和扭转力矩 发展：英国在三体船建造实验上具有领先优势，2000年英国海军耗资1300万英镑研制的世界“海神”号试验舰 建成下水。美国最早与英国合作研制三体舰，曾一起参 与“海神”号试验，对舰体结构、运动等数据进行了记 录和分析。后来美国独立进行三体舰概念设计，2008年 建成下水的三体船型濒海战斗舰“独立号”。 多体船发展——五体船 五体船的高速状态下的阻力小，高海况下的失速 也非常小，有良好的快速性和适航性。与三体船 相比，其两对小侧体有利于提高船舶的破舱稳性 ，在高速航行时发生埋首现象的频率也比较低， 同时，其甲板面积更加宽阔，有利于总布置。五 体船的诸多特点使其非常适用于大型髙速客货渡 轮和军用舰船。

船舶与海洋工程结构物构造题库答案

一、问答题（20分，每题5分） 1、海洋工程主要技术指哪两类？各举3例。 答：第一类：资源开发技术。主要包括：深海矿物勘探、开采、储运技术；海底石油、天然气钻探、开采、储运技术；海水资源与能源利用技术，包括淡化、提炼、潮汐、波力、温差等；海洋生物养殖、捕捞技术； 海底地形地貌的研究等。 第二类：装备设施技术。主要包括：海洋探测装备技术，包括海洋各种科学数据的采集、结果分析，各种海况下的救助、潜水技术；海洋建设技术，包括港口、海洋平台、海岸及海底建筑；海洋运载器工程技术，包括水面(各种船舶)、半潜(半潜平台)、潜水(潜器)、水下(水下工作站、采油装置、军用设施等)设备技术等。 标准：答出斜体字的每项1分，共2分；其余举一例1分，最多3分。 2、目前常用的海洋平台有哪几种（分类及名称）？ 答：移动式平台：坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、 力腿式平台、牵索塔式平台； 固定式平台：混凝土重力式平台、钢质导管架式平台 标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣0.5分，最多扣3分。 3、什么是移动式平台？什么是固定式平台？各包括什么具体平台？

答：移动式平台是一种装备有钻井设备，并能从一个井位移到另一个井位的平台，它可用于海上石油的钻探和生产。移动式平台包括坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、力腿式平台、牵索塔式平台；固定式平台一般是平台固定一处不能整体移动。固定式平台包括混凝土重力式平台、钢质导管架式平台。 标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣0.5分，最多扣3分。 4、什么是船体的总纵弯曲？什么是船体的总纵强度？ 答：作用在船体上的重力、浮力、波浪水动力和惯性力等而引起的船体绕水平横轴的弯曲称为总纵弯曲，总纵弯曲由静水总纵弯曲和波浪总纵弯曲两部分叠加而成。船体抵抗总纵弯曲变形和破坏的能力称为船体的总纵强度。 标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣0.5分。 5、什么是船体的中拱弯曲与中垂弯曲？ 答：在波浪状况下，船体产生的弯矩会较静水中为大。一般认为波浪长度等于船长时，船体的弯曲最为严重。当波峰在船中时，会使船体中部向上弯曲，称为中拱弯曲(hogging)。当波谷在船中时，会使船体中部向下弯曲，称为中垂弯曲(sagging)。中拱弯曲时，船体的甲板受拉伸，底部受压缩。中垂弯曲时，船体的甲板受压缩，底部受拉伸， 标准：答出斜体字每项2分；细节项最多加1分。

船舶结构设计基础作业1

1波浪包括哪些要素？并叙述在实际计算时各个波浪要素的选取方法。 答：波浪要素包括波形、波长与波高。 在实际计算时，波形为坦谷波, 取计算波长等于船长，波高随船长变化，并且规定按波峰在船舯和波谷在船舯两种典型状态进行计算。 2试简述浮力曲线的绘制方法 答：浮力曲线是指船舶在某一装载状态下(一般为正常排水量状态)，浮力沿船长分布状况的曲线。浮力曲线的纵坐标表示作用在船体梁上单位长度的浮力值，其与纵向坐标轴所围的面积等于作用在船体上的浮力，该面积的形心纵向坐标即为浮心的纵向位置。通常根据邦戎曲线求得浮力曲线。下 . 图为邦戎曲线及获得的浮力曲线 浮态第一次近似计算 根据静水力曲线去确定相应与给定排水量时的平均吃水dm、浮心纵向坐标xb、水线面漂心坐标xf 以及纵稳心半径R。 由于实船的R远大于KC，所以 确定了首尾吃水之后，利用邦戎曲线求出对应于该吃水线时的浮力分布，同时计算出总浮力及浮心纵向坐标。如果求得的这两个数值不满足精度要求，则应作第2次近似计算。 浮态第二次近似计算 1

A-水线面面积 若浮心与重心的纵向坐标之差不超过船长L 的0.1%，排水量与给定的船舶重量之差不超过排水量的0.5%，则认为调整好了,由此产生的误差不超过5%M max ，应根据最后一次确定的首尾吃水求出浮 力分布曲线。 3若被换算构件的剖面积为ai ，其应力为σi ，弹性模量为Ei ；与其等效的基本材料的应力为σ，弹性模量为E ，根据变形相等且承受同样的力P ，则与其等效的基本材料的剖面积为a 为多少？ 答：aE P E a P E E i i i i ====εσσε或 所以E E a a i i ?= 4按照纵向构件在传递载荷过程中产生的应力种类和数目，将纵向强力构件可分为哪几类？ 答：只承受总纵弯曲的纵向构件，称为第一类构件，如不计甲板横荷重的上甲板纵向构件。同时承受总纵弯曲和板架弯曲的纵向构件，称为第二类构件，如船底纵桁、内底板。同时承受总纵弯曲、板架弯曲及纵骨弯曲的纵向构件，或者同时承受总纵弯曲、板架弯曲及板格弯曲（横骨架式）的纵向构件，称为第三类构件，如纵骨架式中的船底纵骨或横骨架式中的船底板。同时承受总纵弯曲、板架弯曲、纵骨弯曲及板格弯曲的纵向构件，称为第四类构件，如纵骨架式中的船底板。 5已知纵骨架式船底外板的板架弯曲应力为σ2=+-300, 欧拉应力为σE=800 总纵弯曲应力为σ1=-1000, 试计算该板的折减系数φ 答： 1.11000 30080012=+=+=σσσ?E 实取1=? 5.0100030080012=-=-= σσσ?E 实取5.0=?

船舶动力装置原理与设计复习思考题及答案2016

船舶动力装置原理与设计复习思考题 第1章 1、如何理解船舶动力装置的含义？它有哪些部分组成？ 答：船舶动力装置的含义：保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所 必需的机械设备的综合体。 组成部分：推进装置：包括主机、推进器、轴系、传动设备。 辅助装置：发电机组、辅助锅炉、压缩空气系统。 甲板机械 船舶管路系统 机舱自动化设备。 特种设备 2、简述柴油机动力装置的特点。 ?优点： a)有较高的经济性，耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多； b)重量轻(单位重量的指标小)； c)具有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速； d)功率范围广。 ?缺点： a)柴油机尺寸和重量按功率比例增长快； b)柴油机工作中的噪声、振动较大； c)中、高速柴油机的运动部件磨损较厉害； d)柴油机低速稳定性差； e)柴油机的过载能力相当差 3、船舶动力装置的技术特征包括哪些技术指标？ a)技术指标标志动力装置的技术性能和结构特征的参数。包括功率指标﹑质量指标和 尺寸指标。 b)经济指标代表燃料在该动力装置中的热能转换率。有燃料消耗率﹑装置总效率﹑推 进装置热效率﹑每海里航程燃料耗量及动力装置的运转-维修经济性。 c)性能指标代表动力装置在接受命令，执行任务中的服从性﹑坚固性和对外界条件、 工作人员的依赖性。因此它包括机动性﹑可靠性﹑自动远操作性能﹑牵曳性能以及噪声振动的控制等指标

4、说明推进装置功率传递过程，并解释各个效率的含义。 BHP、主机输出有效功率；DHP、螺旋桨收到功率；EHP、螺旋桨发出 指示功率→主机额定功率→最大持续功率→轴功率→收到功率→推力功率→船舶有效功率 ?指示功率：表示柴油机气缸中气体作功的能力； ?最大持续功率（额定功率）MCR：在规定的环境状况（不同航区有不同的规定，如无限航 区环境条件：绝对大气压为0.1Mpa;环境温度为45℃；相对湿度为60%；海水温度“中冷器进口处”为32 ℃和转速下），柴油机可以安全持续运转的最大有效功率； ?轴功率：指在扣除传动设备、推力轴承和中间轴承等传动设备后的输出功率； ?螺旋桨收到功率：扣除尾轴承及密封填料损失后所输出的功率。 ?推力功率：是螺旋桨产生使船航行的功率。 ?船舶有效功率：P e=R×V s×10-3 7、如何理解经济航速的含义？ ? 1.节能航速：节能航速是指每小时燃油消耗量最低时的静水航速，它常由主机按推进特性运行时能维持正常工作的最低稳定转速所决定。营运船舶在实现减速航行时，主机所输出的功率大大减少，其每海里燃油消耗率大幅度降低。但航速降低后，营运时间被延长，运输的周转量也少，故当船舶需实现减速航行时，应结合企业的货源、运力及完成运输周转量的情况综合考虑后再决策。 ? 2.最低营运费用航速：船舶航行一天的费用，主要由其固定费用(折旧费、修理费、船员工资、港口驶费、管理费、利息、税金，以及船舶停泊期间的燃、润油费等)和船舶航行时燃、润油费用构成。 最低营运费用航速是指船舶每航行1海里上述固定费用及航行费用最低时的航速，可供船舶及其动力装置的性能评价及选型用。在满足完成运输周转量的前提下，船舶按最低营运费用航速航行，其成本费用最省，但它并未考虑停港时间及营运收入的影响，故不够全面。 ? 3.最大盈利航速：最大盈利航速是指每天(或船舶在营运期间)能获得最大利益的航速。此航速的大小，往往与每海里(或公里)运费收入、停港天数及船舶每天付出的固定费用有关。一般在运费收入低、停港时间长、运距短、油价高的情况下，其最大盈利航速相对较小。 （图在下一页）

船舶动力装置教学内容

船舶动力装置

1.船舶动力装置的含义及组成 含义:船舶动力装置保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。 组成：①推进装置（主发动机、推进器、传动设备）；②辅助装置（船舶电站、辅助锅炉装置）；③机舱自动化；④船舶系统（动力管系、船舶管 系）；⑤甲板机械（锚泊机械、操舵机械、起重机械） 2.动力装置类型 类型：柴油机推进动力装置、汽轮机推进动力装置、燃气轮机推进动力装置、核动力推进动力装置、联合动力推进动力装置 ①柴油机：优点:A. 有较高的经济性，耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多；B. 重量轻(单位重量的指标小)；C. 具有良好的机动性，操作简单， 启动方便，正倒车迅速；D. 功率范围广。缺点:A. 柴油机尺寸和重量按 功率比例增长快；B. 柴油机工作中的噪声、振动较大；C. 中、高速柴油 机的运动部件磨损较厉害； D. 柴油机低速稳定性差；E. 柴油机的过载能力相当差。 ②蒸汽轮机：优点:a. 单机功率大,可达7.5×104kW以上； b. 转速稳定， 无周期性扰动力，机组振动噪声小；c. 工作可靠性高；d. 可使用劣质燃 料油。缺点:a. 总重量大，尺寸大；b. 燃油消耗率高；c. 机动性差,启 动前准备时间约为30~35min，紧急须15~20min 。 ②燃气轮机：优点:a. 单位功率的重量尺寸小；b. 启动加速性能好；c. 振动小，噪声小。缺点:a. 主机没有反转性；b. 必须借助启动机械启

动；c. 叶片材料昂贵，工作可靠性较差，寿命短；d. 进排气管道尺寸大，舱内布置困难。 ④电力推进：交流电力推进装置具有极限功率大，效率高和可靠性好的优点（结合电力传动分析挖泥船，破冰船） 8.中间轴承 中间轴承：是为减少轴系挠度设置的支承点，用来承受中间轴本身的重量，以及因其变形或运动而产生的径向负荷（非重点） 中间轴承的设置：尾管无前轴承者，则中间轴承尽量靠近尾管前密封；中间轴承应设在轴系上集中质量处附近，如调距桨轴系的配油箱附近;每根中间轴一般只设一个中间轴承（极短中间轴不设）。（非重点） 中间轴承的位置与间距： 位置：靠近一段法兰处，距法兰端面距离0.2l 轴承间距的大小及其数目，对轴的弯曲变形、柔性和应力均有很大的影响。间距适当增加使轴系柔性增加，工作更为可靠，对变形牵制小，使额外负荷反而减小。 3.船舶动力装置性能指标

船舶原理设计第二次作业

船舶原理设计第二次作业 1、单位重量的货物所占船舱的容积是。 A．载重量系数B，容积折扣系数C，诺曼系数D，积载系数 2、非液体货物的积载因数并不等于货物密度的倒数。 A, 是B, 否 3、亏舱是指货舱某些部位因堆装不便而产生装货时无法利用的空间，。 A, 是B, 否 4、船舱内能用于装货的容积与型容积之比是。 A．载重量系数B，容积折扣系数C，诺曼系数D，积载系数 5、包装容积通常取净容积的90 ％~93 ％。 A, 是B, 否 6、机舱长度LM 对货船舱容的利用率关系不大。 A, 是B, 否 7、货舱和压载水舱总容积不足时采取的措施是。 A．修改主尺度B，缩短机舱长度C，调整双层底高度D，三者都是 8、增大型深后对发生影响。 A．对纵总强度有利B，重心升高C，受风面积增大D，三者都是 9、客船是指载客人数超过10 人的船舶。 A, 是B, 否 10、客船根据航行时间和国际、非国际航线分为四类。 A, 是B, 否 11、集装箱船是布置地位型船。 A, 是B, 否 12、专用集装箱船舱内通常不设置导轨架。 A, 是B, 否 13、舱内的集装箱只能布置在货舱开口的范围内。 A, 是B, 否 14、每个货舱内一般布置4行2 0ft标准箱。 A, 是B, 否

15、总体设计方案构思的任务是。 A．明确设计任务B，设立新船总体设计方案 C，分析新船技术和经济性指标D，三者都是 16、散货船的布置特点是。 A．尾机型B，有顶边舱和底边舱C，有甲板起重机D，三者都是 17、集装箱船的布置特点是。 A．大开口B，双壳体C，较多压载水舱D，三者都是 18、多用途船的布置特点是。 A．双层甲板B，大开口C，较少货舱D，三者都是 19、考虑主尺度选择范围的方法主要有。 A．母型船方法B，统计方法C，经验方法D，三者都是 20、船舶的使用要求要服从于技术性能。 A, 是B, 否 21、初始选择船长可以从来考虑。 A．浮力B，总布置C，快速性D，三者都是 22、选择船宽时首先考虑的基本因素是。 A．船宽尺度限制B，总布置C，快速性D，浮力 23、在吃水受限制的情况下为了满足浮力的要求，采用较大的船宽。这种船称为宽浅吃水船。A, 是B, 否 24、船舶采用两种吃水后，在执行法规和规范的规定时，应以结构吃水来校核， A．平均吃水B，设计吃水C，结构吃水D，三者都不是 25、型深的选择都要满足最小干舷的要求。 A, 是B, 否 26、满足限制条件和基本性能要求的主尺度方案称为可行方案， A, 是B, 否 27、可行方案只有一个， A, 是B, 否 28、船舶消防法规中，一般以来分档． A．排水量B，载重量C，总吨位D，三者都不是 29、无线电设备的配备标准电与有关

水动力学基础

第三章 水动力学基础 3-1 某管道如图示，已知过水断面上流速分布为??? ? ???????? ??-=2 01r r u u m a x ，m a x u 为管轴 线处的最大流速，0r 为圆管半径，u 是距管轴线r 点处的流速。试求断面平均流速V 。 3-2 有一倾斜放置的渐粗管如图示，A －A 与B －B 两个过水断面形心点的高差为1.0m 。A －A 断面管径mm d A 150=， 形心点压强2568m KN p A .=。B －B 断面管径mm d B 300=,形心点压强258m KN p B =，断面平均流速s m V B 51.=，试求：⑴ 管中 水流的方向；⑵两断面之间的能量损失；⑶ 通过管道的流量。 题3-1图 题3-2图 3-3 图示为一管路突然缩小的流段。由测压管测得1－1断面压强水头 m p 011 .=γ ,已 知1－1、2－2过水断面面积分别为21030m A .=，22010m A .=，形心点位置高度m Z 521.=, m Z 022.=，管中通过流量Q=20 L/s ，两断面间水头损失g V h w 23 02 2 .=。试 求2－2断面的压强水头及测压管水头，并标注在图上。 3-4 图示一矩形断面平底渠道。宽度B=2.7m ，河床在某处抬高m Z 30.=?，若抬高前的水深H=2.0m ，抬高后水面跌落m Z 20.=?，不计水头损失，求渠道中通过的流量Q 。 3-5 水轮机的锥形尾水管如图示。已知A －A 断面的直径mm d A 600=，断面平均流速s m V A 5=。出口B －B 断面的直径mm d B 900=，由A 到B 的水头损失g V h A w 2202 .=。 试 求当m Z 5=时，A －A 断面的直空度。

船舶动力装置原理与设计复习思考题(思考题部分)

船舶动力装置原理与设计复习思考题(思考题部分)

船舶动力装置原理与设计复习思考题 一、课件思考题部分 第1章 1、如何理解船舶动力装置的含义？它有哪些部分组成？ 答： 船舶动力装置的含义：保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。 组成部分： 1)推进装置：包括主机、推进器、传动设备。 2)辅助装置：发电机组、辅助锅炉、压缩空气系统。 3)机舱自动化设备。 4)全船系统。 5)船舶设备，主要指甲板机械。 2、简述船舶动力装置设计的特点。 答： 1)须符合船舶的特殊使用条件——船用条件，包括环境条件、空间条件; 2)须设计成具有必要的目标任务条件和合适的保障条件，包括营运条件、作业条件、研究 条件及工作条件、生活条件和生存条件。 3)须全面地综合地进行设计、进行通盘考虑，包括动力装置与总体性能、动力装置与其他 专业、动力装置内部各子系统之间的综合平衡和匹配，以实现预定的技术经济指标. 4)须全面掌握动力装置所覆盖的各技术领域，如船舶推进技术、热能转换技术、电气技术、 安全技术、消防技术、防污染技术、冷藏技术、通风和空调技术、仿真技术以及人员生活、生存技术等。 5)受控于国际公约、规则、船级社规范、船旗国法规等要求和约束。 6)须根据市场经济的特点，对设备的选用和配套应在目标成本的控制下进行。 3、简述船舶动力装置的设计的主要内容。 答： 1)主推进系统设计。包括主机选型、主机及齿轮箱配套、主机及齿轮箱和调距桨的配套等； 2)轴系设计； 3)电站设计(主电站及应急电站)； 4)热源系统设计(蒸汽、热媒油等)； 5)动力系统设计(燃油、滑油、冷却水、压缩空气、进排气、加热蒸汽或热媒油等系统)和 辅助设备选择； 6)船舶系统设计(疏排水系统，注入、测量、空气系统，供水系统，舱底水系统，压载水系 统，消防系统等，以及油船、液化气船和化学品船的专用系统)； 7)自动控制、监测、报警系统设计； 8)防污染系统设计(机舱防油污系统、油船防油污系统、生活污水防污染系统及防止有毒液 体物质污染系统等)；

基于CFD的船舶水动力分析

基于CFD 的船舶水动力分析 1引言 近年来，随着计算机技术和计算技术的突飞猛进，计算流体力学（CFD ）也得到了长足的发展。基于CFD 软件船舶水动力学方面的数值模拟，因为具有费用低、无触点流场测量、无比尺效应、能消除物模中由传感器尺寸及模型变形等因素对流场的影响、可获得较为详细的流场信息等优点而广受关注，应用范围越来越广。 船舶 CFD 是伴随着电子计算机的高速发展，与船舶流体力学相结合的数值模拟产物。船舶CFD 的应用能提高设计质量、缩短设计周期、降低设计成本，因而得到了普遍的重视，是国际船舶界十分活跃的前沿研究课题。计算流体力学在船舶流体力学领域中应用的地位正在不断上升，作用正日益增大。船舶 CFD 技术的长远目标，是代替船模试验，为船舶水动力性能设计提供一个全雷诺数的数值模拟工具。它不仅可以预报各类船舶在静水中航行时的阻力，以及与推进装置结合起来的推进性能，它还可以根据风、浪、流等环境载荷，预报实尺度船舶在海浪上的航行性能，包括快速性与波浪失速。随着计算机与信息处理技术的发展、湍流理论的突破及非线性波浪数值模拟技术的进展，这个现今还只是梦想的目标相信会在不远的将来得以实现。 2 计算模型及数值模拟 2.1数值模拟设计 纯纵荡运动是平面运动机构(PMM)可以实现的典型运动方式之一。如图1所示，纯纵荡水池中船模沿水池中心线匀速运动的同时，叠加一个纵向位移。，相应的t Z Z ωωνcos '0==。由于船模的中心线始终和船池中心线平行，即首向不变，则φ=ψ=r=0。 如图2所示，若将试验中的船模看作是静止的，则作用于船模上的水流可以沿船模X 方向的水流Fx ，速度大小随时间呈正弦(或余弦)变化，为t Z ωωνc o s 0= 。通过模拟两个方向上的水流分量，可以求得船模在做纯纵荡运动时的纵向受力Z 和力矩N 。经公式(1)(2)可以求得位置导数。 2.2数值模拟的实现 2.3数值的提取和处理 3算例 3.1舰模参数和计算与生成 3.2网格生成和边界条件 3.3计算结果 3.4数值的提取和水动力导数计算

船舶与海洋结构物水动力分析作业

1、关于附加质量 1786年P.L.G.杜布阿特在他的《水力学原理》一书中详细叙述了他在水中进行震荡圆球的阻力实验时，首先发现圆球的非定常阻力与它所挟带的流体质量有关。即圆球具有附加质量后应较它的真实质量为大。1828年F.W.贝赛尔进行摆的长度实验时，也观察到类似的现象，他还将物体所增加的惯性（即附加质量）用于物体同体积的流体质量的n倍来表示，并用球摆分别在空气与水中进行试验，所获得的n值为0.9与0.6。

式中，0X 为结构在某个方向上的振动幅值，f 为结构振动频率，ν/2fD 为类雷诺数。当不考虑流体的压缩性及粘性时，可利用势流理论来分析结构的附加质量，此时附加质量仅与结构的形状有关，即 ()g F M A 0pf ,ρ= （3） 实验研究与理论分析均表明，当流体和结构的马赫数、振动幅值相对于结构尺寸都很小，并且类雷诺数很大时，式（3）具有很好的精确性。即对式（1）要求有 1c U 00<<，12U '0νD （4） 对式（2）要求有 120 0<νπfD （5） 式中，0c 为声速。 这里需要指出的是附加质量的影响会随着结构振动频率的提高而降低。此外，结构的附加质量和流体的边界条件密切相关，本文所讨论的流体的边界都在无穷远处。 然而，研究直水道中物体水动力系数规律问题时，流体边界不可以看做无穷远。上述方法也就不适用。 2、 关于切片法 切片理论以其建模简单、计算效率高、精度满足工程需求等优点受到船舶设计师的青睐。 切片法的基本思想是将椭球体沿长度方向划分为一系列片体，把

船舶水动力节能装置概述

船舶水动力节能装置概述 常用的水动力节能装置具有节能效果明显、适用范围广泛、结构简单、易于安装、使用安全可靠等特点。下面是几种船舶水动力节能装置介绍： 1.补偿导管 补偿导管安装于船艉桨前舯剖面附近两侧（对于单桨船也有只安装左侧），偏置于桨轴上方，是具有机翼型剖面的半圆形或长L形导流装置。补偿导管一方面加速螺旋桨上部进流，使桨盘面进流更加均匀，提高了推进效率，另一方面减少艉部的流动分离，降低了形状阻力，同时可调整螺旋桨进流的预旋程度，减少艉流中的旋转能力损失。如果补偿导管的安装角适当，它还可以产生附加推力，即它产生的推力比其自身的阻力要大。 2.反应舵 反应舵通过扭曲舵叶剖面来适应螺旋桨的尾流，使舵产生一个正推力。一般螺旋桨负荷越重，螺旋桨尾流切向分量越大，反应舵的节能效果更好。反应舵的节能效果约为2%~3%。随着现代船舶的大型化、主机的高功率化，采用反应舵既可以节能，还有利于解决舵空泡。 9000TEU集装箱船自航试验结果显示：在相同阻力情况下，满载状态时反应舵的收到功率比挂壁舵减少 1.3%左右，结构吃水状态时反应舵的收到功率比挂壁舵减少1.5%左右。舵空泡试验结果表明，采用带有扭曲剖面的反应舵，有助于消除或减小舵叶吸力面片状空泡。

3.舵球和舵球鳍 舵球为对称形回转体，装于毂帽后部的舵叶上，其中心线和桨轴中心线重合，在打舵角即可以拆卸螺旋桨的条件下，舵球端部尽可能靠近桨毂帽。舵球可以消除或减小毂涡，减缓尾流收缩，减少能量损失，提高推进效率。舵球的节能效果一般为1%~3%，当舵叶较薄或与桨间距较大时，其效果更明显。 在舵球鳍装于舵叶两侧桨轴中心线延长线上，可以回收一部分螺旋桨尾流中损失的旋转能量，并将其转化为推力。 舵球和舵球鳍单独使用的节能效果较小，通常两者可以组合使用，以获得更好的效果。目前舵球和舵球鳍已在很多实船上应用，节能效果在4%~7%左右。 4.桨毂帽鳍 桨毂帽鳍是固定在螺旋桨桨毂帽上的小鳍，其叶数与桨叶数相同，直径为螺旋桨直径的25%左右。其作用主要是消除毂涡，回收螺旋桨漩涡能量，从而起到节能和减振降噪的效果。通常桨叶数越少，比如三叶、四叶，螺距比越大的螺旋桨，桨毂帽鳍的节能效果愈加明显。另外，桨毂帽鳍相对于螺旋桨桨叶的安装角度对于其节能效果影响很大，为此必须保证正确的桨毂帽鳍安装角，否则效率收益将丧失殆尽。试验结果表明，螺旋桨安装了桨毂帽鳍后，敞水效率可提高3%~4%。 目前，桨毂帽鳍已在许多实船上使用，节能效果均在3%以上。通常，由于尺度效应的影响，桨毂帽鳍在实船上的节能效果比模型试

船舶与海洋结构物结构强度

机密★启用前 大连理工大学网络教育学院 2020年春《船舶与海洋结构物结构强度》 期末考试复习题 ☆注意事项：本复习题满分共：200分。 一、单项选择题（本大题共11小题，每小题2分，共22分） 1、船体结构设计最后一个阶段是（）。 A．初步设计 B．详细设计 C．生产设计 D．分段设计 答案：C 2、船体总纵强度计算中，选取的计算波长与船长的关系是（）。 A．计算波长小于船长 B．计算波长大于船长 C．计算波长等于船长 D．没有关系 答案：C 3、许用应力与结构发生危险状态时材料所对应的极限应力值相比，存在如下哪种关系？（） A．许用应力等于极限应力值 B．许用应力大于极限应力值 C．许用应力小于极限应力值 D．许用应力与极限应力值没关系 答案：C 4、扭矩曲线和扭矩分布曲线的关系为（）。 A．扭矩曲线为扭矩分布曲线的一次积分 B．扭矩分布曲线为扭矩曲线的一次积分 C．扭矩曲线为扭矩分布曲线的二次积分 D．扭矩分布曲线为扭矩曲线的二次积分 答案：A 5、自升式平台着底状态的总体强度计算一般是以哪种工况作为设计工况（） A．拖航工况 B．放桩和提桩工况

C．满载风暴工况 D、桩腿预压工况 答案：C 6、对于半潜式平台，下列哪种工况每一构件上的载荷只有均布载荷和集中载荷（）A．平台满载、静水、半潜吃水 B．平台满载、静水、半潜吃水，但平台有一定升沉运动 C．平台满载、静水、半潜吃水，但平台有一定升沉运动，且平台处于井架大钩有集中载荷时的钻井作业状态 D．平台满载、设计风暴、半潜吃水、横浪，且设计波长等于2倍平台宽度，波峰位于平台中心线上 答案：A 7、平台结构在空气中的重量属于下列哪种载荷（） A．固定载荷 B．活载荷 C．环境载荷 D．施工载荷 答案：A 8、极限弯矩对应的极限状态是以什么量为衡准的（） A．结构受力达到许用应力 B．结构受力达到屈服极限 C．结构受力达到许用应力的0.9倍 D．结构受力达到屈服极限的0.9倍 答案：B 9、已知扭矩为60Nm，在此扭矩作用下扭转角度为0.1弧度。则船体的扭转刚性为（）A．300弧度/（牛米） B．400弧度/（牛米） C．500弧度/（牛米） D．600弧度/（牛米） 答案：D 10、导管架在海上利用驳船运输的过程中受到哪些力的作用（）

地下水动力学知识点总结 (1)

基本问题

（2）同一断面(即r固定)，s随t的增大而增大，当t=0时，s=0，符合实际情况。当t→∞时，实际上s不能趋向无穷大。因此，降落漏斗随时间的延长，逐渐扩展。这种永不稳定的规律是符和实际的，恰好反映了抽水时在没有外界补给而完全消耗贮存量时的典型动态。 （3）同一时刻、径向距离r相同的地点，降深相同。 184Theis公式反映的水 头下降速度的变化规 律 （1）抽水初期，近处水头下降速度大，远处下降速度小。当r一定时， s-t曲线存在着拐点。拐点出现的时间（此时u=1）为：。 （2）每个断面的水头下降速度初期由小逐渐增大，当=1时达到最 大；而后下降速度由大变小，最后趋近于等速下降。 （3）抽水时间t足够大时，在抽水井一定范围内，下降基本上是相同 的，与r无关。换言之，经过一定时间抽水后，下降速度变慢，在一 定范围内产生大致等幅的下降。 194Theis公式反映出的 流量和渗流速度变化 规律 （1）通过不同过水断面的流量是不等的，r值越小，即离抽水井越近 的过水断面，流量越大。反映了地下水在流向抽水井的过程中，不断 得到贮存量的补给。 （2）由于沿途含水层的释放作用，使得渗流速度小于稳定状态的渗 流速度。但随着时间的增加，又接近稳定渗流速度。 204 Theis公式反应的影 响半径在无越流补给且侧向无限延伸的承压含水层中抽水时，虽然理论上不可能出现稳定状态，但随着抽水时间的增加，降落漏斗范围不断向外扩展，自含水层四周向水井汇流的面积不断增大，水井附近地下水测压水头的变化渐渐趋于缓慢，在一定的范围内，接近稳定状态（似稳定流），和稳定流的降落曲线形状相同。 但是，这不能说明地下水头降落以达稳定。 214Theis配线法的原理由Theis公式两端取对数，得到 二式右端的第二项在同一次抽水试验中都是常数。因此，在双对数坐标系内，对于定流量抽水和标准曲线在形状上是 相同的，只是纵横坐标平移了距离而已。只要将二曲线重合，任选一匹配点，记下对应的坐标值，代入(4-10)式（4-11）式

船舶动力装置

船舶动力装置 1.什么是船舶动力装置，由哪几部分组成？P1-2 答：船舶动力装置是各种能量产生、传递、消耗的全部机械设备及系统的有机组合体，它是船舶的重要组成部分。（保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所必需的机械设备的综合体）。 组成：1）推进装置2）辅助装置3）船舶管路系统4）船舶甲板机械5）机舱自动化设备2.船舶动力装置的类型有哪些？P5-10 答：1）柴油机动力装置2）汽轮机动力装置3)燃气轮机动力装置4）联合动力装置5）核动力装置 3.船舶动力装置的技术特征有哪些指标？P12 答：1）技术指标2）经济指标3）性能指标 4.简述船舶推进装置的组成？P1 答：1）主机：主机是指推进船舶航行的动力机，是动力装置的最主要部分，入柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机等。 2）船舶轴系：它用来将主机的功率传递给推进器，它包括传动轴、轴承和密封件等。 3）传动设备：传动设备是将主机动力传递接通或断开给推进器的中间部件，主要包括起接合或断开作用的离合器、减速箱和联轴器等。 4）推进器：它是能量转换的设备，是将主机发出的能量转换成船舶推力的设备，如螺旋桨和喷水推进器等，大部分船舶使用螺旋桨。 5.推进装置的形式有哪几种？P19 答：1）直接传动推进装置2）间接传动推进装置3）特殊传动推进装置 6.简述滑动式中间轴承油膜形成的原理？P53-54 答：1）干摩擦阶段：轴颈与轴承直接接触，没有润滑油的存在，相应的摩擦性质属于干摩擦阶段。 2）半液体润滑阶段：在轴开始低转速运行时由于轴承对轴颈的摩擦力方向与轴颈表面周围速度方向相反，是轴颈沿轴承内孔表面瞬时向右滚动、偏移，致使轴承表面瞬时被摩擦，这时往往部分接触表面形成液体润滑，而另一部分表面则为干摩擦。 3）液体润滑阶段：当轴的转速提高，轴颈与轴承间隙内的油量增加，润滑油膜中的压力逐渐形成，两表面完全被润滑油隔开，油膜厚度大于两接触表面凸凹不平之和，摩擦因数显著下降，最终达到与外载相平衡的位置，这种状态称为液体润滑。 理论上讲，当轴的转速继续增大时，轴颈中心逐渐向轴承孔中心飘移，即轴颈中心与轴承中心相重合。由此可见当轴颈转速与轴承承载不同时，对油膜的形成有很大影响。油膜形成的厚度主要与轴颈与轴承间的载荷大小、相对速度、间隙及润滑粘度有关。在一般情况下，当轴颈转速越高、润滑油的粘度越大、承受的载荷越小，则易形成较厚的油膜。反之，油膜的厚度就越薄。 7.尾管的结构形式有哪几种？P58 答：1）整体式尾管 2）连接式尾管 8.尾管轴承按润滑形式分为哪几种，各有何特点？P59-63 答;1）水润滑。特点：水润滑的尾轴承采用铁梨木、橡胶、桦木层压板和增强塑料等耐磨材料。（水润滑轴承鉴于铁梨木需要进口且价格昂贵，故采用桦木层压板和橡胶轴承较多。）2）油润滑。特点：油润滑尾轴承与转轴接触处采用耐磨性很高的白合金材料，小型船舶则使用青铜或铸铁。 9.尾管的任务是什么？它有哪几部分组成？P57

船舶与海洋工程结构物构造题库答案

船舶与海洋工程结构物构造题 库答案 标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

一、问答题（20分，每题5分） 1、海洋工程主要技术指哪两类各举3例。 答：第一类：资源开发技术。主要包括：深海矿物勘探、开采、储运技术；海底石油、天然气钻探、开采、储运技术；海水资源与能源利用技术，包括淡化、提炼、潮汐、波力、温差等；海洋生物养殖、捕捞技术； 海底地形地貌的研究等。 第二类：装备设施技术。主要包括：海洋探测装备技术，包括海洋各种科学数据的采集、结果分析，各种海况下的救助、潜水技术；海洋建设技术，包括港口、海洋平台、海岸及海底建筑；海洋运载器工程技术，包括水面(各种船舶)、半潜(半潜平台)、潜水(潜器)、水下(水下工作站、采油装置、军用设施等)设备技术等。 标准：答出斜体字的每项1分，共2分；其余举一例1分，最多3分。 2、目前常用的海洋平台有哪几种（分类及名称） 答：移动式平台：坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平 台、张力腿式平台、牵索塔式平台； 固定式平台：混凝土重力式平台、钢质导管架式平台 标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣分，最多扣3分。3、什么是移动式平台什么是固定式平台各包括什么具体平台

答：移动式平台是一种装备有钻井设备，并能从一个井位移到另一个井位的平台，它可用于海上石油的钻探和生产。移动式平台包括坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台；固定式平台一般是平台固定一处不能整体移动。固定式平台包括混凝土重力式平台、钢质导管架式平台。 标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣分，最多扣3分。 4、什么是船体的总纵弯曲什么是船体的总纵强度 答：作用在船体上的重力、浮力、波浪水动力和惯性力等而引起的船体绕水平横轴的弯曲称为总纵弯曲，总纵弯曲由静水总纵弯曲和波浪总纵弯曲两部分叠加而成。船体抵抗总纵弯曲变形和破坏的能力称为船体的总纵强度。 标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣分。 5、什么是船体的中拱弯曲与中垂弯曲 答：在波浪状况下，船体内产生的弯矩会较静水中为大。一般认为波浪长度等于船长时，船体的弯曲最为严重。当波峰在船中时，会使船体中部向上弯曲，称为中拱弯曲(hogging)。 当波谷在船中时，会使船体中部向下弯曲，称为中垂弯曲 (sagging)。中拱弯曲时，船体的甲板受拉伸，底部受压缩。 中垂弯曲时，船体的甲板受压缩，底部受拉伸， 标准：答出斜体字每项2分；细节项最多加1分。

ITTC及船舶水动力学研究方向与重点分析

ITTC及船舶水动力学研究方向与重点分析 中船重工集团七○二所沈泓萃 摘要：本文介绍了1933年以来国际拖曳水池会议（ITTC）组织章程和技术结构的演变过程，分析了ITTC各技术委员会的任务和研究结论，并运用系统分析的概念和方法，对第21～25届ITTC的研究进行了梳理，指出了ITTC范围内船舶与海洋工程水动力学研究领域的重点发展方向和热点研究问题，可供国内拟制该领域的未来发展规划和计划作参考。 关键词：ITTC、水动力学、发展规划

目录 1 前言 (1) 2 ITTC发展史简介 (1) 2.1 ITTC组织与章程的演变 (3) 2.2 ITTC EC和AC的演变 (4) 2.3 ITTC TC结构的演变 (5) 3 ITTC水动力学研究任务与发展方向分析 (7) 3.1 一般委员会的技术任务和结论分析 (7) 3.1.1 阻力与流动研究领域 (11) 3.1.2 推进研究领域 (12) 3.1.3 操纵性研究领域 (14) 3.1.4 耐波性研究领域 (15) 3.1.5 海洋工程研究领域 (17) 3.2 专家委员会的技术任务和结论分析 (19) 3.2.1 功率性能专题研究方向 (24) 3.2.2 非常规推进专题研究方向 (25) 3.2.3 空泡与脉动压力专题研究方向 (26) 3.2.4 波浪中的稳性专题研究方向 (28) 3.2.5 海洋环境模拟专题研究方向 (28) 3.2.6 高速船专题研究方向 (30) 3.2.7 冰海航行性能专题研究方向 (31) 3.2.8 共性基础技术专题研究方向 (32) 4 ITTC水动力学研究重点分析 (33) 4.1 概念探索研究重点 (34) 4.1.1 真实海洋风浪流环境建模 (34) 4.1.2 高雷诺数下平台周围湍流流动现象和响应 (34) 4.1.3 自由面现象和响应 (35) 4.1.4 空化现象和响应 (35) 4.1.5 学科交叉耦合 (35)

地下水动力学习知识重点情况总结

基本问题 潜水含水层的贮水能力可表示为Q=HF； 承压含水层的贮水能力可表示为Q=HF； 式中Q——含水层水位变化时H的贮水能力， H——水位变化幅度； F——地下水位受人工回灌影响的范围。 从中可以看出，因为承压含水层的弹性释水系数远远小于潜水含 水层的给水度，因此在相同条件下进行人工回灌时，潜水含水层的 贮水能力远远大于承压含水层的贮水能力。

水跃：抽水井中的水位与井壁外的水位之间存在差值的现象（seepage face）。井损（well loss）是由于抽水井管所造成的水头损失。 ①井损的存在：渗透水流由井壁外通过过滤器或缝隙进入抽水井时要克服阻力，产生一部分水头损失h1。 ②水进入抽水井后，井内水流井水向水泵及水笼头流动过程中要克服一定阻力，产生一部分水头差h2。 ③井壁附近的三维流也产生水头差h3。通常将（h1+h2+h3）统称为水跃值.

趋于等速下降。 113 承压水井的Dupuit 公式的水文地质概念 模型 (1)含水层为均质、各向同性，产状水平、厚度不变（等厚）、，分布面 积很大，可视为无限延伸；或呈圆岛状分布，岛外有定水头补给； (2)抽水前地下水面是水平的，并视为稳定的；含水层中的水流服从 Darcy’s Law，并在水头下降的瞬间将水释放出来，可忽略弱透水层 的弹性释水； （3）完整井，定流量抽水，在距井一定距离上有圆形补给边界，水 位降落漏斗为圆域，半径为影响半径；经过较长时间抽水，地下水运 动出现稳定状态； (4)水流为平面径向流，流线为指向井轴的径向直线，等水头面为以井 为共轴的圆柱面，并和过水断面一致；通过各过水断面的流量处处相 等，并等于抽水井的流量。 123 承压水井的Dupuit 公式的表达式及符号 含义 或 式中，s w—井中水位降深，m； Q—抽水井流量，m3/d； M—含水层厚度，m； K—渗透系数，m/d； r w—井半径，m； R—影响半径（圆岛半径），m。 133Theim公式的表达式 若存在两个观测孔，距离井中心的距离分别为r1，r2，水位分别为H1， H2，在r1到r2区间积分得：

基于CFD方法的船舶水动力性能预报及优化

基于CFD方法的船舶水动力性能预报及优化CFD方法因其预报精度高、适用性广、计算结果稳定、可重复性高、成本低廉、周期短等优势,在各领域受到广泛关注。CFD方法在船舶水动力学性能的研究中主要集中在三个方面:船舶水动力性能预报、船舶水动力问题机理研究以及船舶水动力性能优化。 本文使用CFD方法对船舶水动力性能预报、机理研究以及优化展开研究。首先,对CFD基本原理进行阐述。 根据船舶水动力学问题的特点,详细叙述了控制方程、有限体积离散、边界条件、湍流模型等。此外,对CFD不确定度分析展开研究。 提出一种可考虑因子间交互作用的多因子CFD不确定度分析方法,并使用该方法对船舶静水总阻力预报展开不确定度分析。分析中包括网格尺寸、时间步长、网格形式和湍流模型四个因子。 该方法是对原方法方法改进而来,使用正交试验方法替代原方法中的控制变量法,可对各因子同时展开分析。该方法中,各因子的不确定度分析同时展开,分析中考虑了各因子间的相互影响。 且由于各因子同步进行分析,解决了原方法中各因子独立分析时其他因子的参数设置依赖于经验的问题。其次,使用CFD方法预报船舶水动力性能,包括船舶静水阻力、螺旋桨水动力性能、船舶操纵性及船舶耐波性等。 在船舶水动力性能预报的基础上,发挥CFD方法的优势,对三个特殊的船舶水动力问题的机理展开研究。包括船舶航态对静水总阻力预报精度的影响、螺旋桨尺度效应问题以及四桨船内外桨载荷分布不均匀产生的原因。 对于船舶航态对静水总阻力预报精度的影响,对比了航态对过渡型船舶和排

水型船舶的静水阻力预报精度的影响。对于螺旋桨尺度效应问题,使用全相似方法对螺旋桨尺度效应问题进行分析,结果表明在全相似条件下,模型尺度和实尺度螺旋桨的尺度效应基本消除。 在对四桨船内外桨载荷分布不均匀性问题的研究中,发现螺旋桨周围流场存在3个区域:尾流区、加速区和减速区。尾流区为螺旋桨正后方(桨盘范围内)区域,该区域内流体流速极大。 布置在此区域内的螺旋桨载荷将大幅减小。螺旋桨前方区域为加速区,该区域内流体加速,布置在该区域的螺旋桨载荷减小。 螺旋桨后方除尾流区以外的区域为减速区,该区域内流体减速,布置在该区域的螺旋桨载荷增大。从而揭示出四桨船内外桨载荷分布不均匀产生的机理。 最后,对船舶水动力性能优化中的关键技术——船体几何重构方法展开研究,提出一种新的船体几何重构方法——自融合方法。自融合方法以原始船型的横剖面为基本单元进行融合操作,产生新的船体横剖面,并以新横剖面为基础进行重构生成新的船体曲面。 该方法具有参数数量少、船体变形空间大、重构后的曲面光顺等特点。将其与CFD方法和遗传算法结合,对船舶水动力性能展开优化,包括全船外形优化、船体局部外形优化、混合优化及多目标优化,较为全面的展示了自融合方法在船舶外形优化中的应用。