基于均匀正交萤火虫算法的采矿船主尺度优化

为优化船舶主尺度,在分析采矿船特点基础上,建立以船体空船重量最小、货舱利用率最大、船体耐波性最优的多目标主尺度优化数学模型,通过最小偏差法统一目标函数,提出采用均匀设计与正交设计联用,获得算法最佳参数并通过均匀设计初始种群,提高算法寻优性能的均匀正交萤火虫算法来求解模型。标准测试函数及优化算例表明,所提出的均匀正交萤火虫算法具有更好的寻优性能,可迅速、稳定地获得深海采矿船主尺度的多目标优化方案。     

深海采矿船船体结构三维直接设计分析

依托大型科研项目深海采矿船,从结构布置及构造、作业功能,载荷工况等方面与常规海船进行对比,确定采矿船船体结构设计适用的规范并采用三维直接设计分析技术对舯剖面特性进行复核、舯部月池和塔架等局部结构进行分析,总结深海采矿船的结构设计兼具常规海船和海工装置的特点;借助直接分析结果,通过采取针对性措施,提出安全性较高的方案,解决局部强度问题,确保结构设计的安全。     

深海采矿船关键设备加强直接计算与优化设计

依托大型科研项目深海采矿船,通过对采矿作业流程的描述,重点说明了深海采矿船关键设备的特点。以关键设备A架和塔架为例,通过选取合适的规范并对加强结构设计进行分析;提出若干优化方案,对结构设计进行优化并比较,找到降低局部应力的优化措施,为船型结构强度设计提供思路和方法。     

中国建世界首艘深海矿船

正中国已完成世界首艘深海采矿船的船体建造工作,该船全长227米,可以在近年来,中国不断研发建造水下采矿船,一旦建成,这艘深海采矿船将成为中国船舶制造业的一个里程碑。该船载重4.5万吨,能在海上连续作业5年多时间。英国《泰晤士报》8月25日报道称,该船将于     

基于管道水力提升式采矿系统的深海采矿船总体设计研究

在分析目前国际主流管道水力提升式深海采矿系统的组成和采矿作业工程实际需求的基础上,对深海采矿船(水面支持系统)的主要功能、系统配备和布置特点进行研究。结合工程案例分析,提出商业化深海采矿船总体设计要求和发展趋势。通过研究,为将来商业性、标准化深海采矿船总体设计提供参考。     

深海采矿船矿物输送设备布放回收系统总体设计

该文基于主流深海采矿作业模式，提出矿物输送设备布放回收系统总体规划方法，重点针对大钩载荷、管柱张紧力、输送管存放方式、输送管转运方式、扬矿泵和中继站转运方式等关键点开展论证分析，确定系统主要技术参数，规划塔架平台、月池、堆场等区域布置，形成一套适用于目标船的矿物输送设备布放回收系统总体设计方案，该方案可作为深海采矿船船型开发的设计基础。     

深海采矿船船体结构设计综述

随着技术的进步,深海采矿活动已经逐渐从科研进入商业开采阶段。深海采矿船是深海采矿作业的主要装备,对我国的海洋矿产资源开发有着重要意义。文章依托工信部深海采矿船课题,进行了采矿船结构设计的相关规范适用性研究,适用的设计载荷研究,结构设计特点研究,特殊采矿作业装备加强设计研究等方面的工作,为深海采矿船系统的国产化进行技术储备。     

基于静水阻力与参数横摇的集装箱船线型优化研究

对一条8000TEU集装箱船进行线型优化时不仅考虑了静水阻力性能,还将参数横摇指标用于判断集装箱船线型的优劣。在获得8000TEU集装箱船两个优化方案的静水阻力后,采用非线性时域面元法对两个方案的参数横摇进行了系统分析。分析结果表明,在相近静水阻力性能和同样的海况中,A1方案的最大参数横摇幅值明显小于A0方案。论文研究为集装箱船性能的优化增加一项目标,为集装箱船线型优化设计提供了新的思路。     

深海采矿船水下设备布放回收工艺

综合考虑复杂的海洋环境和水下设备形式,深入分析深海采矿作业中水下设备布放回收的技术难点和作业效率,开展布放回收系统中的集矿车、中继仓、提升泵和扬矿管等水下设备的配置和布局设计,形成深海采矿船水下设备布放回收工艺。研究结果可为深海采矿船水下设备布放回收系统的设计制造提供参考,为深海采矿船工程应用提供技术支撑。     

227m深海采矿船电气设备布置和电缆分隔方案

以世界首艘深海采矿船——227 m深海采矿船为研究对象,提出基于"DPS-2,EHS-F"入级符号冗余要求的电气设备布置与电缆分隔方案。该方案按照三个冗余组的设计原则对船舶主要结构进行设置,各冗余组之间电缆连接采用左右交叉的方法,可以解决"DPS-2,EHS-F"入级符号所要求的备用系统与主系统之间分隔隔离的问题;在电缆分隔方面,摒弃在后期电缆敷设过程中穿管或临时增加通道的传统做法,创新性地采用了在船体结构设计初期就分隔出三个独立的主电缆通道的设计方案,在满足规范要求的同时,减少了设计冲突与现场施工难度。     

世界首艘深海采矿船面临“搁浅”

福建省一家造船厂正在建造世界首艘深海采矿船船体,该船全长227米,可以在2.5千米深的海底作业,载重4.5万吨,能在海上连续作业5年多时间。该船计划于2018年交付给总部位于加拿大的鹦鹉螺矿业公司,用于在巴布亚新几内亚附近海域的采矿作业,但目前却因资金交付问题,面临"搁浅"局面。     

三体船侧体位置优化设计研究

基于二维半理论的计算软件TRIMARAN研究了侧体纵向、横向位置的变化对三体船运动响应的影响,同时研究了船体横摇惯性半径对三体船横摇性能的影响,从而提出一套三体船侧体位置优化方案。通过在低速和高速两种情况下,对三体船侧体纵向、横向位置的变化对三体船的运动响应分析,可以看出:低航速下侧体应布置于靠近主体船艏的位置,有利于三体船运动性能的提升,高航速下则应将侧体放置于主体船尾。同时,根据横摇惯性半径对三体船横摇性能的影响研究表明:三体船的横摇半径越小越能增加三体船的横摇稳定性。     

深海采矿船存储转运系统关键技术研究

针对深海采矿船存储转运系统设备在远海特殊环境下作业需面对的特殊问题,通过对输送系统设备现状的分析,结合深海采矿船存储转运系统的工作流程,对舱内矿物合理布矿、水密隔舱的安全性、舱型对设备选型的影响等关键技术进行研究,为深海采矿船存储转运系统的研发提供设计基础,并提出了适合未来深海采矿的智能化存储转运系统成套技术的发展展望。     

深海采矿船脱水装置设计

深海采矿船从深海海底采集到矿、水的混合物,为便于安全存储、转运,满足相关的规范要求,必须进行脱水处理。根据脱水原理和流程,以及采矿船甲板实际的空间和设备装船规范,进行脱水装置的模块设计,为推进船用脱水装置的实船应用创造有利条件,可供以后建造采矿船配备脱水装置时参考。     

风浪作用下船体纵摇运动对螺旋桨激振力特性影响分析

大型高速船舶在风浪中航行时会发生摇荡,导致推进效率下降,还会引发严重的螺旋桨激振力。以KCS船和KP505螺旋桨为研究对象,采用RANS方法和重叠网格技术,对无船体纵摇运动和有船体纵摇运动下的船-桨-舵系统开展了水动力数值计算分析。计算结果显示,在纵摇运动下桨盘面处标称流场的空间不均匀度基本上和无纵摇运动相当,但流场的时间不均匀度急剧增加。同时,在船体纵摇运动情况下船体阻力时均值大幅增加、螺旋桨推力时均值大幅减小。对螺旋桨水动力时域信号进行快速傅里叶分析,发现在纵摇运动时螺旋桨非定常力频谱中的峰值更加丰富,在所有峰值中以纵摇运动频率处的峰值为最大,且远大于叶频处的峰值,它随纵摇运动幅值的增大而升高。     

英特灵减摇和抗横倾装置

联邦德国的汉堡英特灵船舶设备公司,为世界上250多艘船舶提供了减插和抗横倾装置,目前世界上最大的火车轮渡船采用的就是英特灵系统。由于船体的摇摆引起水舱内的水在船体两侧来回流动,这些水在受计算机控制的减摇阀的作用下,能自动地遏制船体的摇摆。减摇系统对船体的每一次摇摆都能立刻作     

基于蒙特卡洛方法的三体船侧体运动响应优化

[目的]为研究三体船侧体布置对三体船运动性能的影响,[方法]基于蒙特卡洛方法和势流理论,提出一种三体船侧体布局对运动性能影响的优化方法,给出多目标的优化模型和计算技术。首先,采用蒙特卡洛方法选取方案,并用AQWA软件(势流理论)计算不同方案的运动响应;然后,通过比较各种方案的横摇、纵摇和升沉运动响应,选取这3个指标均小于原始船型的方案为优化方案。[结果]结果表明:在规则波中,侧体位于主体舯前位置可以减小三体船的运动响应,在不规则波中,可以减小三体船的横摇运动响应;在规则波中,增大侧体与主体之间的横向距离,可以同时减小三体船的横摇和纵摇运动响应。[结论]研究三体船侧体布局对运动的影响时,采用蒙特卡洛方法和势流理论相结合的优化方法可以提高计算效率并保证计算精度。     

基于数值模拟的水翼五体船耐波性分析

为改善五体船在小摇荡时的耐波性,提出在侧体和主船体之间加装水翼构造水翼五体船,借助Hydro Star水动力学软件,依托Wigley片体五体船进行水翼五体船耐波性计算对比。结果表明,由于水翼的减摇减震及升力作用,在侧体和主船体之间加装水翼可以明显降低五体船的纵摇幅值、横摇幅值及垂荡幅值,提高五体船的耐波性。     

科海拾贝

世界最大的深海钻井船 韩国三星重工投资二亿美元,正在建造世界上最大的深海钻井船“深海探索者”号。该船长216米,宽42米,10.3万载重吨,可在3 000米水深的海域进行钻井作业。 该船为双层结构船体,装有现今世界最先进的动力定位系统。 据称,该船建成后的第一次作业计划是在墨西哥湾(近北回归线海域)进行一项价值约     

基于万吨溢油回收船的平面被动式减摇水舱优化及模型试验研究

为了进一步掌握平面被动式减摇水舱中水位变化对减摇效率的影响规律，为减摇水舱总体设计提供参考。根据目标船和减摇水舱结构特点，选择5档水舱水位和无水状态分别进行静水横摇衰减模型试验、规则波模型试验和4级海况不规则波模型试验，针对减摇水舱水位变化对目标船固有周期、阻尼特性、减摇效率的影响规律进行分析，确定最佳水位区间。研究结果表明，水舱水位增加对目标船横摇固有周期和阻尼系数都有影响，水舱水位在水舱总高50%以内，减摇效率随水位增加而提高，在50%~60%之间减摇效率最高，超过60%时，减摇效率有降低趋势。