考虑算法的实船试航船速测量不确定度分析

实船试航中影响船速测量结果的因素很多,对其进行测量不确定度分析时应考虑的不确定度来源也有很多。采用“测量不确定度表示指南”规定的方法,将船速算法作为不确定度源,对其测量结果进行了不确定度分析。不确定度分析以某油船为例,分别考虑了实际航速平均法和逐点法两种算法,并对两种算法得到的结果作了讨论。     

考虑浅水影响的航速测量不确定度分析

受实船试航水域水深的影响,对于深吃水的大型船舶航速测量结果必须采用适当的方法进行航速的浅水修正.本文采用GUM测量不确定度分析方法,以某大型油轮为例,对考虑浅水影响的航速测量进行了不确定度分析.     

考虑波浪影响船舶进出港航道宽度分析

建立波浪对船舶航迹带宽度影响的模型,并结合模拟仿真试验得出船舶在风、流和船速等影响下的航迹带宽度,计算在风、流、波浪和船速等因素影响下的航迹带宽度。根据相应的规范公式计算对应的航迹带宽度和单、双向航道宽度,并进行比较分析。     

基于蒙特卡洛法的实船功率性能试验不确定度分析

针对实船功率性能测量与分析涉及因素多,难以通过传统GUM法对修正得到的理想状态功率与航速结果进行不确定度评价的问题,提出基于蒙特卡洛法的实船功率性能不确定度分析方法,分析实船功率性能试验中的主要不确定度源,依据ISO15016数据处理方法建立测量模型,以大连海事大学教学实习船“育鲲”轮为对象分析实船功率性能试验与不确定度,获得了功率和航速测量的不确定度水平与主要影响量,验证了不确定度分析方法的适用性。     

半潜平台波浪载荷不确定性及结构疲劳可靠性研究

在海洋平台结构疲劳强度分析的不确定因素中波浪载荷的不确定性对其影响较大,为了评估疲劳载荷计算过程中波浪载荷的不确定性文章建立了海浪谱型、波高、波浪载荷传递函数、平均跨零周期、海况发生概率和浪向等引起的波浪载荷不确定性的评估方法和公式.同时为了评估波浪载荷传递函数的不确定性进行了波浪载荷模型试验.重点对西北太平洋和中国南海的海况进行了分析计算,定量统计回归出西北太平洋的有义波高和平均跨零周期修正公式,以及中国南海不同季节海况和浪向分布规律对半潜平台波浪载荷和疲劳寿命的影响因子.最后根据波浪载荷不确定性以及结构疲劳分析中的其他不确定因素计算分析了半潜平台典型结构的疲劳可靠度.     

波浪中船舶操纵性预报

本文通过四自由度操纵运动数学模型,对某工程船舶在静水中和波浪中的Ｚ形运动和回转运动进行预报,并由自航模操纵性试验验证。本文还分析了波高Ｈｗ波长船长比λ／Ｌ,船速Ｕ和操舵角δ诸因素对该船在波浪中的操纵性的影响。从结果显示可知计算和试验结果是比较吻合的,所提供的计算方法适用于船舶静水中和波浪中的操纵性能预报。     

基于ISO GUM的螺旋桨敞水试验不确定度分析方法研究

基于国际标准和国家计量规范中的ISO GUM不确定度分析体系开展了螺旋桨敞水试验不确定度分析方法研究,梳理了敞水试验的主要不确定度源并建立了测量模型.对各输入量的灵敏系数进行了推导,形成了完整的敞水推力扭矩测量不确定度分析方法.在此基础上,结合典型螺旋桨标准模型敞水基准检验试验开展了不确定度分析,同时采用蒙特卡洛不确定度法对分析结果进行了对比,结果表明两者吻合较好,证明了GUM不确定度分析流程的适用性与可靠性.     

基于模糊理论的船舶复合碰撞危险度计算

基于船舶领域和动界的概念,在船舶碰撞几何原理的基础上,利用模糊规则和模糊综合评价方法,本文提出一种船舶复合碰撞危险度的计算方法.确定最近会遇距离(DCPA)、最近会遇时间(TCPA)、两船距离、相对方位、船速比5个主要因素的隶属度函数,并考虑航行区域状况、能见度情况和船舶的操纵性能等对船舶碰撞危险度的隶属度函数修正.用原始数据对3种不同会遇态势进行仿真和对3种不同碰撞危险度计算结果分析比较,结果表明该方法的有效性.     

船舶不规则波中增速骑浪的数值计算及统计分析

船舶在随浪中航行时,受到波浪影响,会产生间歇性的异常高速现象,即"high runs",它反映了一种船速相对于波形高速前冲的危险状态,本文采用"波浪中增速骑浪"指代这一现象.基于统一理论,采用耐波性和操纵性耦合的六自由度弱非线性模型进行求解,对其展开数值计算和统计分析.通过探讨,论证标称航速作为波浪中增速骑浪现象发生判...     

双体船波浪载荷测试技术研究

双体船有异于常规单体船的船型结构决定了其波浪载荷有其独有的特点。一般来说,双体船由于片体之间流体相互作用会使其遭受的波浪载荷发生变化,其横向载荷如横向弯矩、扭矩等对双体船尤为重要,直接影响双体船的横向强度。本文对双体船在波浪中载荷的测试技术进行了研究,分析了模型的相似理论,并对波浪载荷测试系统进行了分析和设计,其中包含船模质量控制、模型分段设计、测量梁的设计以及湿甲板砰击弯矩和压力的测量设计等;对模型测量系统进行了仪器的配置研究。研究了双体船波浪载荷的实船测量技术,主要研究了测试内容、测点布置以及测试工况等,重点阐述了模型试验数据的处理技术,主要有垂向弯矩、扭矩和水平弯矩测点测量信号的低频和高频矩的分离和叠加处理,砰击压力的处理技术等;对模型试验和实船测试的不确定度进行了分析。     

基于ISO15016的实船航速修正方法

介绍了试航航速修正标准ISO15016（2002）的基本原理,根据载荷系数的变化建立平衡方程式,最终修正得到深水、平静海面、无风、无浪、无流条件下的船舶航速和功率。通过VBA编程,编制了一套考虑风、潮流、波浪、操舵、水温、航行状态和浅水等影响因素在内的船舶试航航速修正软件,并以1SO提供的算例对软件进行了检验,证明了该软件的可靠性。最后运用该软件对某散货船实船试航航速进行修正,并与模型试验预报结果进行比较,获得了相同的功率曲线变化趋势。     

GPS在船舶航速和计程仪改正率测定中的应用

大型船舶运动性能的测定,采用传统的测速区测速法因受海域水深及环境因素的制约,往往难以实施.船载GPS具有定位精度高的特点,此文给出了利用GPS在宽阔海域测定船舶航速和计程仪改正率的方法及测速精度分析,可供大型船舶测定船舶运动性能时应用.     

Full scale ice sea trials of Korean ice breaking research vessel ‘Araon’ on the big floes near Antarctica

A speed sea trial was performed in the Amundsen Sea in February and March of 2012. The Korean ice breaking research vessel “Araon” was used to check speed performance on the big floes. Two of ice trial cases were carried out. We describe the time history of location, the engine power, and the revolutions per minute during the ice trial, and the trajectory of the ship. Additionally, the measured ice properties are considered and discussed. The ice trial results were analyzed according to variation in ice thicknesses, ice strength, propulsion power, and the speed level of the ship. Our analysis results are compared to model test results and ice trial results. A correction to the target ice thickness was used to compare the power and speed relation in the same ice thickness because it is easy to know the relative speed performance of the ship. The Hamburgische Schiffbau-Versuchs Anstalt method was applied for the correction. The speed of Araon in big floes was higher than the speed in level ice. The speed after the correction at 10 MW of power and 103 cm of ice thickness was 5.4 knots based on analysis results.     

等价薄船与船型改进

文中引进了一个等价薄船的概念。这个等价薄船能够产生和实际船型相同的某种波浪信息。薄船的特性由Michell-Havelock理论来描述,而等价薄船与其所代表的实际船型横剖面面积曲线之比,构成了一种对Michell-Havelock理论的修正。假定这种修正对同一船型族在同一Froude数下保持不变,就可用各种优化方法改进船型。作为例子,把可变船模的一个形状作为基本船型加以改进,显示了所建议的方法的现实性。     

减摇鳍升力反馈与鳍角反馈控制的对比

该文对照减摇鳍鳍角反馈控制系统，分析了升力反馈控制系统的原理与构成，由于升力反馈控制系统避开了鳍角到升力的不确定性，不需用鳍用到波倾角的转换系数Ka，不用航速调节，浪级调节的不同作用，故此控制具有系统结构简单可行，鲁棒性好及减摇效果高的优点。     

Stochastic wave spectra estimation (SWSE) based on response surface methodology considering uncertainty in transfer functions of a ship

In this paper, a new wave spectra estimation method is proposed in which the frequency domain wave estimation method (FDWE) is extended into a probabilistic analytical framework in order to estimate the encountered sea states involving uncertainty in transfer functions of a ship. The proposed method, named the Stochastic Wave Spectra Estimation (SWSE), makes use of an Hermite polynomial chaos expansion (PCE) to represent the uncertainty in the transfer functions and the response surfaces. The method involves a mathematical formulation where an extension of the deterministic FDWE concept to the space of random variables is made. The proposed method can accurately and easily estimate the encountered wave spectra based on ship response measurements accounting for uncertainty in the transfer functions. In this paper, numerical and experimental investigations of the proposed SWSE are made, where the uncertainties in the transfer functions of heave and pitch motions of a containership are taken into account. The validity of the SWSE is demonstrated by comparison to results of uncertainty analyses through the Monte-Carlo simulations (MCS).     

基于RANS法和边界层理论预报三维船体阻力

基于船体阻力成因和分类,应用二因次RANS法并结合EFD技术为研究手段,研究了船体各阻力成分和兴波波形,考虑边界层第一层网格高度对数值计算结果的影响,通过数值模拟计算和兴波波形比较,分析表明第一层网格无量纲高度y+值充分影响数值结果精度,总阻力在高傅汝德数下其数值误差有增大趋势,同一航速下摩擦阻力值随y+增加略微增大,剩余阻力值却明显减少,且自由面兴波随傅汝德数增大首部波高愈发明显,船中及尾部区域兴波向外扩散,船首尾肩部开尔文波系明显且波峰后移,其趋势与EFD波形一致,具有实用性。     

ISO与ITTC方法在实船航速修正应用对比

介绍了ISO15016：2015和ITTC2017两种实船航速修正方法，对比了两种修正方法的测速要求和修正流程。并通过8种具有代表性的船舶试航数据，采用两种方法对试航数据进行修正，分析了不同环境因素的修正结果，可为今后船舶EEDI测速试验和航速修正提供参考。