2023年6月27-30日,第10届国际船舶与海洋工程计算方法会议(The 10th International Conference on Computational Methods in Marine Engineering, MARINE 2023)在西班牙马德里隆重举行。首届MARINE会议于2005年在挪威召开,此后每两年举办一次。MARINE会议是欧洲应用计算力学共同体(European Community on Computational Methods in Applied Sciences (ECCOMAS))的专题会议之一,也是国际计算力学协会(Interest Conference of the International Association for Computational Mechanics (IACM))的专设会议。MARINE会议已成为国际船舶与海洋工程计算方法领域最有影响力的学术会议。第10届MARINE 2023会议由马德里技术大学(Technical University of Madrid)承办,马德里技术大学的Julio Gracía-Espinosa教授担任会议主席。来自美国、德国、瑞典、英国、意大利、丹麦、法国、比利时、挪威、荷兰、葡萄牙、澳大利亚、西班牙、波兰、加拿大、中国(含台湾)、日本、韩国、新加坡、马来西亚等22个国家的200多位教授、专家、学者和研究生参加了本次会议。本次会议有6个大会报告,33个专题分会场报告,报告内容涵盖船舶与海洋工程水动力、结构力学、浮式结构物、离岸工程、深海立管、海洋环境、海洋牧场、海洋新能源、机器学习和数值孪生等新算法、新软件和新应用。
CMHL研究中心主任万德成教授入选担任MARINE 2023学术委员会(Scientific Committee)委员,是来自中国的唯一委员,也是来自亚洲地区四位委员之一。万德成教授带领CMHL研究中心三名博士生陈松涛、黄聪祎、薛瑛杰参与了此次会议。
万德成教授在马德里技术大学附近的凯旋门前留影
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万德成教授与会议主席Julio Gracía-Espinosa教授合影
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万德成教授与CMHL研究中心三位博士生合影
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CMHL成员与会议主席Julio Gracía-Espinosa教授合影
很多船舶与海洋工程计算方法领域的著名专家也参加了本次会议,主要有:西班牙CIMNE/Universität Politècnica de Catalunya的Eugenio Oñate教授,美国University of Iowa的Frederick Stern教授,美国National Renewable Energy Laboratory的Jason Jonkman教授,葡萄牙Technical University of Lisbon -IST的Luis Eça教授,法国Ecole Centrale de Nantes的Michel Visonneau教授,瑞典Chalmers University of Technology的Rickard Bensow教授,德国University of Duisburg-Essen 的Bettar O. el Moctar教授,美国University of Massachusetts Amherst的Krish Thiagarajan Sharman教授,美国University of Michigan的Kevin John, Maki教授,意大利National Research Council of Italy的Riccardo Broglia教授和Antonio Posa教授,美国Office of Naval Research的Woei-Min Lin博士等。CMHL研究中心三名博士生陈松涛、黄聪祎、薛瑛杰非常幸运,有机会近距离面对面认识了这些著名专家,见识和见证了大师的学术风采,并与他们一一合影留念。
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CMHL成员与Eugenio Oñate教授合影
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CMHL成员与Frederick Stern教授合影
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CMHL成员与Jason Jonkman教授合影
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CMHL成员与Luis Eça教授合影
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CMHL成员与Michel Visonneau教授合影
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CMHL成员与Rickard Bensow教授合影
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CMHL成员与Bettar O. el Moctar教授合影
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CMHL成员与Krish Thiagarajan Sharman教授合影
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CMHL成员与Kevin John, Maki教授合影
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CMHL成员与Riccardo Broglia教授和Antonio Posa教授合影
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CMHL成员与美国Office of Naval Research的Woei-Min Lin博士合影
在本次MATRINE会议上,万德成教授应邀主持了两场分会场报告IS04(Ⅰ)(Ⅱ),分会场的主题是Novel Computational Marine Hydrodynamic Methods for Complicated and Violent Flows。CMHL研究中心共有5篇论文被会议录用,博士生陈松涛,黄聪祎和薛瑛杰分别做了报告交流,展示了CMHL研究团队在两相流问题、无网格粒子类方法和海洋浮式风机数值仿真方法和应用方面所取得的最新研究成果。
博士生陈松涛做了题为“Coupled Level Set and Volume of Fluid Method for Violent Two-phase Flows”的报告。报告主要介绍了基于OpenFOAM自主开发了面向非结构化网格的CLSVOF自由面捕捉方法,并通过一系列二维和三维的纯对流和溃坝问题对其进行了验证。结果显示,与传统的界面压缩代数类VOF方法相比,CLSVOF方法能够获得更加光顺和锐利的自由面,并能够在一定程度上减少由于数值离散带来的虚假速度问题。会后,葡萄牙里斯本理工大学的Luis Eça教授等专家就CLSVOF方法的网格敏感性和计算设置等问题给出了很好的建议,并进行了热烈的讨论。
博士生黄聪祎作了题为“Numerical Simulations of the Flooding inside a Damaged Cabin with Horizontal and Vertical Baffles by MPS Method”的报告。在报告中,首先介绍了无网格粒子类方法在模拟具有自由表面大变形特征的剧烈流动问题时的优势。接着介绍了移动粒子半隐式方法(MPS)方法的控制方程、离散方式、求解过程。随后展示了采用课题组自主开发的无网格粒子法求解器MLParticle-SJTU模拟了一个标模——二维破损方舱的进水过程。接着分别在二维方舱中布置了水平和竖直的挡板,分析挡板的位置对延缓破舱的倾覆过程的影响。
博士生薛瑛杰做了题为“Numerical Study of the Effect of Inclined Columns on the Performance of Floating Offshore Wind Turbine Platform”的报告。报告首先介绍了一种针对浮式风机平台的优化后几何信息的快速评估方法与快速评估策略,利用三维建模软件,以等效钢板厚度的形式对变形后的空船信息进行评估,并对压载水重新配置。继而,对原型OC4浮式风机平台以及外侧立柱倾角为10度和20度的模型进行建模,基于上述方法计算求出平台变形后的重量,重心位置等几何参数。通过对规则波下不同立柱倾角浮式风机水动力性能分析,发现随着平台立柱倾斜角度增加,平台纵摇运动平衡位置沿浪向发生偏移,纵摇运动相较于原型分别减小了13.57% 和 15.57%。专家就变形后的平台的固有属性等相关信息进行询问,对考虑致动线方法的浮式风机一体化性能分析进行讨论。
参会专家对CMHL研究中心三位博士生报告的工作都非常感兴趣,纷纷向三位同学提问交流。通过会议的交流,三位博士生不仅向各国专家学者展示了近年来CMHL研究中心最新的研究成果,也通过和其他学者进行探讨交流,了解到了船舶与海洋工程计算领域的前沿问题及研究方法,为后续科研工作提供了新的思路。
三位博士生感悟:
陈松涛:这次参加MARINE 2023国际会议,拓宽了对于船舶与海洋工程CFD专业领域的视野,了解到了目前学术前沿所关注的各类问题,如近壁面高雷诺数湍流、高精度数值模拟和漂浮式风机等,这恰恰是课题组近年来持续耕耘的领域。同时,通过独自用英文进行汇报和交流,很好地锻炼了自己的沟通表达能力,并收获了一定的肯定和信心。
黄聪祎:非常幸运有机会参与这次国际会议,在更高的平台上见到了更大的世界。这个世界说大那么大。来自不同国家、不同宗教信仰、不同肤色的人,用着不同的思维逻辑和表达方式,展示着各自感兴趣的研究课题。这个世界说小也很小,小到12个小时就可以横穿亚欧大陆,小到通过短短三天的会议便可“窥一斑而知全豹”。众多研究学者精彩的学术报告给我带来了非常多的启发,比如无网格粒子法在模拟弹性管道颗粒流方面的应用前景、引入结构断裂模型对拓展流固耦合模拟应用范围的重要作用等,这将引导我更好地开展下一步的工作。另一方面我也意识到,我们课题组已有的工作并不落后于世界先进水平。因此我们应该更积极主动、踏实勤恳地推进工作,以更自信更勇敢的姿态,在更大的舞台上展示我们的成果。
薛瑛杰:通过参加MARINE会议,认识到了国际上针对浮式风机各类研究技术与方法,包括面向快速高效的OpenFAST势流计算软件,双头浮式风机设计流程,面向减摇减荡的浮式风机局部结构优化等。同时,我也认识到我们目前课题组工作是走在学术前沿的,我要抓住这个平台和机遇,继续努力。天行健,君子以自强不息;地势坤,君子以厚德载物!
大家在会议之余,也参观游览了马德里城市风光和历史遗迹、美术馆、皇宫等著名景点,既放松了心情,也陶冶了情操、增长了见识。