国家重点基础研究发展计划(2012CB723804)
- 作品数：7 被引量：13H指数：4
- 相关作者：金允龙王惠丁峻宏周健贾敏才更多>>
- 相关机构：上海船舶运输科学研究所上海超级计算中心同济大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程自动化与计算机技术建筑科学更多>>
- 基于ALE的矿粉货物液化晃荡问题并行数值模拟被引量：5
- 2015年
- 含水量较高的矿粉货物在海上运输过程中易出现液化,形成自由表面并使晃荡现象加剧,严重威胁船舶运输安全。针对船载液化矿粉晃动和舱壁冲击问题,采用ALE有限元方法对其进行了细致建模和计算模拟,从三维角度考察了在船舱一定装载率和运动状态下液化矿粉的晃荡现象和特性;同时,借助不同仿真软件,对计算结果的合理性和准确性进行了相互比对和分析。模型求解借助了高性能计算资源,以解决问题求解时间长和多组计算工况带来的大规模计算需求;结合所建计算模型特点和流固耦合特性,研究了多核环境下两种不同区域分解策略和实现方式,通过并行计算性能数据比较分析,以探求更为合理的并行加速策略。
- 丁峻宏金允龙王惠
- 关键词：ALE晃荡流固耦合并行计算
- 液化镍矿砂晃荡与船舶运动的耦合影响被引量：5
- 2014年
- 为研究矿砂运输船上货物的液化流动机理及该类型船的倾覆机理,以某镍矿砂运输船为研究对象,对液化镍矿砂晃荡与船舶运动的耦合影响进行研究。对均舱装载下船模的运动响应进行试验研究后发现,液化镍矿砂的晃荡移动会引发货物偏载和航舶横倾累积,最终导致船舶倾覆沉没;而通过添加纵舱壁可以避免这一现象发生。液化镍矿砂会对船舶运动响应产生类似"减摇水舱"的耦合影响。作为比较,对隔舱装载工况进行试验研究,发现在隔舱装载工况中没有明显的货物偏载和船舶横倾现象。该试验说明,隔舱装载会大大减小横摇运动幅值及因偏载产生的横倾角,加大船舶进水角裕度,有利于船舶在海上安全航行。
- 蔡文山高家镛张甫杰金允龙
- 货舱内液化矿砂晃荡机理及数值计算研究被引量：2
- 2014年
- 装载含水量较高矿砂的船舶在长时间摇摆和振动时,装载的矿砂会出现液化现象,其中的水分会析出,并在矿砂表面形成自由液面。受液化矿砂的粘性流动及表层液面的影响,运输该类货物的船舶易发生倾覆事故。建立了载有液化矿砂的三维货舱数值模型,探讨了货舱晃荡时矿砂液面、壁面载荷以及货舱横摇力矩的变化规律等;结合横摇实验现象对液化矿砂晃动机理和危害性进行了初步验证。结果表明:货舱内粘性矿砂的流动滞后于货舱的横摇运动,因而货舱横摇力矩的变化与货舱运动存在着相位滞后的关系,其最大值发生在货舱处于最大晃动角度后返回到平衡位置的过程中;货舱回摇过程中,倾侧的液化矿砂不能及时回流,会在一侧产生堆积,进而增加船舶倾侧力矩,最终可能会导致船舶倾覆。
- 王惠管陈丁峻宏金允龙
- 关键词：自由液面晃荡
- 船载液化矿粉晃荡特性的数值仿真与实验研究被引量：3
- 2015年
- 近年来,以镍矿粉为代表的易流态化货物在海上运输中由于矿粉随船舶持续晃荡形成液化流动导致沉船的事故时有发生。本文首先基于常见船舱结构尺寸建立三维船载液化矿粉数值模型,然后利用高性能计算机和CFD软件Fluent模拟分析数个周期内矿粉随船舱横摇时的运动变化规律,并对更长时间内矿粉货物受晃荡影响产生单侧堆积现象加剧趋势进行模拟分析。此外,通过室内小比例模型进一步考察研究液化矿粉晃荡的形成过程,并通过实验数据和对应小比例数值模型计算结果的对比,对研究手段和数据的准确性进行相互验证。研究结果旨在为矿粉货物的远洋运输安全和相关沉船成因分析提供依据和参考。
- 丁峻宏金允龙李根国王惠管陈
- 关键词：自由液面晃荡
- 海运红土镍矿的动三轴试验研究被引量：2
- 2013年
- 利用动三轴仪,对船载散装红土镍矿的动力特性进行了试验研究.通过对振动双幅应变曲线和累积孔隙水压力曲线进行分析,探讨了含水量、动应力、固结度等因素对红土镍矿动力特性的影响.结果表明:含水量是影响红土镍矿动力特性的关键因素,且镍矿存在临界含水量,超过该临界含水量,红土镍矿的动力特性会发生突变;当动应力小于某一临界值时,动应力对镍矿动力特性影响有限;另外增加固结度可以提高红土镍矿的动强度.研究结果可为进一步分析镍矿流态破坏提供理论基础.
- 周健朱耀民简琦薇贾敏才金允龙
- 关键词：动三轴试验红土镍矿动应变
- 船运液化矿砂浆体晃荡的数值模拟
- 当船运粉质矿砂为饱和砂土,其含水量超过其液限含水量时,在船舶运动的激励下,矿砂逐渐液化并转变为可以流动的矿砂浆体,从而形成了液化矿砂浆体的晃荡问题。矿砂液化后具有不同于牛顿流体(如水、液化天然气等)的非牛顿流体特性,其在...
- 操安喜姜河蓉金允龙
- 关键词：浆体晃荡非牛顿流体
- 文献传递
- 波浪中液化镍矿砂晃荡与船体运动响应耦合的试验及数值研究比较
- 文中以某镍矿砂船为研究对象,对镍矿砂液化晃荡与船体横摇运动响应等耦合问题进行模型试验和数值计算研究。模型试验中比较了不同装载工况下船舶运动响应以及货物晃荡偏载的差异,讨论了船舶倾覆的诱因;数值研究中,借助水动力软件hyd...
- 蔡文山
- 关键词：晃荡模型试验
- 文献传递
- 红土镍矿流态化特性的模型试验研究被引量：4
- 2014年
- 通过室内小型振动台模型试验,对船载红土镍矿的流态化特性进行了研究。基于数字图像采集和分析,揭示了红土镍矿流态化的演化过程。分析了含水率、加速度等因素对红土镍矿流态化特性的影响以及孔隙水压力和含水率在流态化过程中的变化规律。试验结果表明:水分迁移是造成红土镍矿形成流态化的主要原因;含水率是影响红土镍矿流态化发生的关键因素,建议实际运输中控制与本试验相同的红土镍矿含水率在31.0%以下;加速度大于某一临界值时,加速度对红土镍矿流态化特性才有较大影响。研究对减少红土镍矿在船运过程中流态化风险有重要的意义。
- 周健朱耀民简琦薇贾敏才金允龙
- 关键词：流态化红土镍矿
- 镍矿砂液化演变过程的摇摆台试验研究被引量：6
- 2014年
- 风浪中船舶剧烈的摇荡运动将导致运输船舱内的镍矿砂发生液化。液化后的镍矿砂易产生流动,不仅对船舶产生附加力矩,而且会随着船体摇荡运动的持续和运动幅值的增加,进一步导致液化镍矿砂的偏载现象。这种附加力矩及偏载现象使船舶稳性降低,严重影响船舶航行的安全性,某些情况下甚至导致船舶倾覆。许多装载镍矿砂散货船的海损事故(倾覆)表明,镍矿砂液化是船舶海上事故的主要原因。为了深入认识镍矿砂液化及偏载现象的机理,该文通过装载镍矿砂货舱模型的六自由度运动平台试验,详细分析了镍矿砂液化演变过程,测量了液化镍矿砂产生的动态倾侧力矩,并分析了镍矿砂偏载形成的原因。
- 管陈董国祥高家镛金允龙
