板状结构上的流体附加质量、附加刚度和附加阻尼系数

研究刚性矩形框内板状结构的流固耦合影响。基于粘性流理论推导出多层叠层板状结构和刚性矩形框内的流体动压近似理论解析表达式。得到系统的附加质量系数、附加刚度系数和附加阻尼系数。结果表明流体的耦合系数与板间距相关：附加质量系数与板间距的大小成正比;附加刚度和附加阻尼系数与板间距的立方成反比。     

结构在无限流体域中振动时附连水质量的数值计算方法

通过对结构与理想流体耦合问题的分析,利用有限元法对流固耦合问题的附连水质量解耦的方法进行了研究。对一些规则的结构进行了计算,同时与解析解及Ｍｏｒｓｉｏｎ公式进行比较,在对计算结果分析的基础上,提出了有限元法计算附连水质量时流体范围的划取方法,使实际工程计算能够有所依据地选定所要计算的流体范围,从而节省了计算工作量。     

浮式结构物附加质量与附加阻尼的仿真和识别

浮式结构物可以简化为由弹簧-质量-阻尼组成的模型。首先,使用数字滤波器对其简化出模型进行仿真。其次,在简化模型的基础上对浮式结构物垂荡方向的附加质量和附加阻尼进行识别。最后,为验证该方法的正确性,以一个漂浮的垂直圆柱体为例子,进行计算分析。分别对实际的附加质量和附加阻尼与识别得到的附加质量和附加阻尼进行比较,结果显示吻合性较好,从而证明了所提出的方法的正确性。     

太阳帆板振动诱导空气流场分析及其附加质量计算

用偶极子配置法分析太阳帆板振动时所诱导的空气流场,导出其流动的动能表达式,并在此基础上得到了空气的附加质量矩阵,只要给定真空中太阳帆板自由振动的主模态和对应的主频率,就可以分析帆板与空气耦合系统的固有振动特性。     

附加质量模型在渡槽抗震计算中的适用性研究

针对南水北调中线某大型渡槽结构,分别基于流固耦合理论和附加质量方法建立了数值分析模型,对其自振频率和地震响应进行了分析。结果表明,两种模型的自振频率比较接近;附加质量模型的地震响应要大于流固耦合模型。因此,在渡槽抗震研究中,采用较简单的附加质量模型代替复杂的流固耦合模型考虑水体的影响是偏于安全的,适用于渡槽结构抗震的定性分析。     

基于有限条法考虑流体作用下大型渡槽槽身结构的动力特性

在已有的有限条法计算渡槽结构动力特性的基础上,采用附加质量法来计算考虑流体的动水作用下渡槽的动力特性,分3种工况计算.结果表明,随着槽内水深的不同,槽身的自振频率会发生显著的变化.为采用有限条法来计算渡槽结构在流体作用下的动力效应提供了一定的参考作用。     

一种基于CFD理论船舶附加质量与阻尼的计算方法

以计算流体动力学(CFD)理论为基础,给出了一种船舶附加质量与阻尼的计算方法.对船体二维横剖面绕流进行了数值模拟,计算分析了不同振荡模态下浮体的附加质量与阻尼,并与相关势流理论结果进行了比较.研究表明,文中的方法能准确给出浮体运动时的附加质量和阻尼,比势流理论更具有可扩展性,比实验方法更易实现和控制,在船舶性能的分析预报等方面具有广阔的应用前景.     

桩基础承台水平附加质量分析

基于速度势理论 ,研究了水中桩基圆形承台作水平简谐运动时 ,承台侧面的动水压力 .提出了一个有效的计算承台侧面动水压力的半解析半数值方法 ,进而得到附加质量系数 .该方法不仅能考虑自由表面波对动水压力的影响 ,而且还适用于位于任意水深处的承台 .分析表明 ,水面附近的承台作低频简谐运动时 ,承台上的动水压力受表面波影响较大 ;而承台作高频简谐运动时 ,受表面波影响很小 .此外 ,采用修正Morison方程常规附加质量系数 ,会夸大水对承台的作用     

浅水对柱体附加质量与阻尼系数的影响

针对港内航行船舶水深吃水比（Ｈ／Ｄ）比较小的实际情况。本文给Ｈ／Ｄ≤２．０时柱形浮体附加质量与阻尼系数的计算方法，可为船舶操纵研究提供参考。     

飞艇附加质量的水动力模型试验技术研究

为了提高飞艇附加质量的测量精度,通过开展飞艇附加质量的水动力模型试验技术研究,将标准椭球体模型、飞艇水动力模型在水中强迫正弦周期性往复运动得到的力和力矩与在空气中强迫正弦周期性往复运动得到的力和力矩,对应相减,求得其与运动的同相分量,依据公式,换算得到相应的飞艇附加质量。试验结果表明:标准椭球体主方向上的附加质量均不大于理论值的10%,表明了飞艇附加质量的水动力模型试验技术是有效的,可以替代并补充风洞附加质量试验技术。     

水下航行器附连水质量的理论及实验研究

以二维无限长圆柱在水下的垂向振动为例,对其有限区域的不可压缩流场进行分析;通过数值计算并借鉴刘易斯法,分析了水域宽度比、水深比和浸没深度比等无量纲参数对刚体附连水质量的影响;提出了水下航行器附连水质量的快速预测公式.结果表明:刚性壁面可使刚体的附连水质量增大,但当刚体与壁面的距离增加到一定程度(截面半径的5倍)时,刚性壁面的影响可以忽略;自由表面可使刚体的附连水质量减小,当刚体与自由表面的距离达到截面半径的6倍时,可以忽略自由表面的影响;当刚体的垂向运动频率较高或刚体与自由表面的距离较大时,可以认为自由表面的速度势为零.     

双体船的横摇阻尼与附连质量惯性矩估算

根据５条具有对称片体的双体船模型在静水中横摇试验资料，讨论了双体船横摇附连质量惯性矩系数，线性阻尼以及纯平方规律阻尼下的减幅系数与船型参数关系，并归纳得这些系数的估算表达式，这些计算式均以船型参数，重心高度以及舭龙骨面积等参数的函数形式表面等参数的函数形式表示，应用本文提出的方法估算双体船横摇减幅系数与附连质量惯性矩，可获得较准确的结果，因而实用性较强。     

带附加集中质量正交各向异性板振动控制

从带有附加集中质量的正交各向异性板的力学简化模型出发,给出了系统的频响函数,在进一步对系统进行振动仿真实验的基础上,用最小化加速度和最小化振动功率传递2类不同的控制律,对这种结构给出了优化控制算法．在控制模拟仿真实验中,通过改变模型中控制力的位置、个数、考察点的位置、附加集中质量大小等因素,达到了系统仿真控制实验要求的目标．仿真结果表明,2种控制方法均能有效地抑制振动,对激振力及考察点都确定的工况,通过仿真控制试验得到了最佳控制力的位置及大小,为工程实践提供了有价值的参考．     

不同端部形状的细长圆柱体的附加质量研究

基于势流理论,并结合有限单元法,研究了在流体中运动物体的附加质量.首先,通过无限域中小球及管流中作横向运动的圆柱的附加质量的计算,验证了算法的正确性.其次,着重分析了具有不同端部形状的细长圆柱体在不同直径的无限长管流中沿轴向运动时的附加质量.结果表明:在管流外半径一定的情况下,细长圆柱体的附加质量与其柱体长度成线性关系,其斜率随着圆柱与管壁间距离的减小而迅速增大;而且,当圆柱体长度远大于其直径时,其两端的形状对其附加质量影响不大.     

质量概念的意义

质量是物理学中最基本概念之一,也是计量学中7个基本单位之一.澄清质量的定义是现代物理学中的一个中心问题.Newton的质量定义既简单又明确,它不随动体速度而改变,亦与参考系的选择无关.即使在相对论语境中也只有一个质量--Newton质量.1948年6月19日Einstein致Barnett的信中说:"对于动体,引入质量m=mo(1-v2/c2)-1/2的概念是不好的,因为对它不能给出清楚的定义."我们坚定地认为,中性粒子和中性物体的质量不随其运动速度的变化而改变.著名公式E=mc2是一个历史性产物,它最早由Poincarè于1900年提出,比狭义相对论(SR)出现早5年.Einstein最先提出的公式是E=mc2(Eo是粒子或物体的静止能量),它在理论上最符合SR.一般说,不能以质能关系式的证明当作SR理论的证明.另外,在物理学中"质量"、"能量"是各自独立的概念,在科学研究中不可混为一谈.迄今为止质量概念的计量学实现是只用Newton力学完成的.当前的困难在于量子质量基准的建立,它成为基本单位中最"顽固"的堡垒.另外,物理学并没有不允许负质量存在的定律,亦即负质量并非不可能.不过,这件事至今缺少确切的证据.至于质量的起源,它与Higgs粒子存在与否似应无关;因为质量的起源就是物质的起源,不应当成为问题.