水面舰船破损稳性的概率评估方法

水面舰船生命力的主要影响因素之一是舰船遭遇不同武器破坏下的薄弱性,而薄弱性主要由破损稳性决定。目前,舰船破损稳性评估主要运用确定性方法,但该方法不能全面评估舰船破损稳性。为了更加客观、全面地评估舰船破损稳性,探讨水面舰船破损稳性评估的概率方法,提出变区间线性插值计算残存概率Si的新方法并开发计算程序。以某水面舰船为例,计算各种破损情况的进水概率Pi以及残存概率Si,并累加所有破损情况Pi和Si的乘积,得到分舱指数A。研究表明:通过将分舱指数A作为评估指标并考虑不同武器和碰撞的综合破坏效应,概率方法可以实现水面舰船破损稳性定量且整体的评估,能为舰船初步设计阶段主船体的分舱优化以致提高舰船生命力提供一种解决途径。     

舰船稳性与破损稳性要求分析

稳性与破损稳性是影响舰船生命力安全的重要因素。综合分析国内外相关标准和规范,详细分析了国际海事组织海上人命安全公约(SOLAS 2004)、美国海军水面舰船稳性与浮性标准(DDS 079-1)和舰船通用规范(GJB4000-2000)稳性要求标准;数值计算了某船完整稳性和破损稳性,系统分析了舰船稳性与破损稳性指标要素。结果表明：美国海军水面舰船稳性衡准、国际海事组织的破损稳性标准和舰船通用规范对于稳性与破损稳性均有各自相对独立的指标体系及要求;美国海军水面舰船稳性与浮性标准对舰船稳性与破损稳性个别指标要求更为严格;我国规范要求总体较为合理,但缺乏对复原力臂特征值的衡量要求和船舶破损后抵抗风浪能力要求。     

水面舰船横稳性可靠性分析

编制水面舰船横稳性衡准的方法，是建立在与确定横稳性设计变量有关的不确定性概率分析的基础上。可靠性方法用于评估和确定舰船的横稳性，这些可靠性方法提出了与舰船稳 性评估和设计的基本设计变量有关的不确定性。概述了稳性变量的不确定性的来源，总结了与这些基本随机变量有关的不确定性，叙述了不同的可靠性评估方法，并应用实例讨论了能表明使用这些方法计算步骤的研究过程，最后阐述公及在该领域进一步开展工作的建议。     

水面舰船各设计阶段生命力状态与前景研究

对舰船及其设备的电路和结构进行完善的客观过程及提高舰船生命力的要求，必须改变对舰船生命力模型的看法。以信息处理系统原理建立模型的方法，能建立完全解决舰船生命力实质问题的模型，并以自然的定义制定研究舰船生命力的方法。利用这种方法可以对水面舰船的生命力进行研究和评估，其中包括在舰船的技术设计、施工设计、建造、使用入改装阶段，对舰上对象综合等级进行研究和评估。     

舰船不沉性评价指标初探

本文对以不沉概率作为舰船不沉性评价指标进行了探讨。提出了用于舰船战术技术论证阶段和初步设计阶段的不沉概率实用简便的计算方法。使用该算法编制了计算机程序,对我国海军部分水面战斗舰艇进行了实船计算。讨论和计算结果表明,使用不沉概率作为不沉性评价指标是合理可行的,它比目前我国军标规定的不沉性指标更为合理。     

反分析在舰船生命力研究中的应用

舰船生命力是舰船战斗力诸因素中最重要的因素之一。大型水面舰艇武器命中破损后的生命力评估日益受到设计人员和军方的重视。利用反分析方法并且基于塑性理论，提出了一个新的评估舰船生命力和损伤等级的方法。     

武器命中概率分布密度对水面舰船沉没概率的影响

为了进一步研究水面舰船遭遇不同武器打击后的毁伤情况,论述武器命中概率分布密度对舰船不沉性的影响,并编制相应的程序进行分析。通过计算可知舰船在不同的概率分布密度下被击中区域的概率情况和击中后的沉没情况,最终给出的数据和结论,可以更好地对舰船的生命力进行评估,并对舰船不沉性情况进行更全面的预测。     

SOLAS 2009破舱稳性要求对客滚船设计的影响

分析SOLAS2009第Ⅱ-1章中,B-1部分对客滚船破舱稳性要求,并与SOLAS1990客滚船破舱稳性确定性算法和滚装船（货船）的概率论算法进行比较,同时讨论了对完整稳性的影响,为新型客滚船设计在分舱和布局上应注意的方面提供参考。SOLAS2009与SOLAS1990确定性算法,有三个显著不同点：1）对双壳宽度没有明的确限制;2）对分舱长度也不作明确限制;3）增加了对乘客人数的权重。SOLAS2009与滚装船（货船）的概率论算法比较．有两个不同点：1）要求的分舱指数公式不同;2）生存概率的算法不同。SOLAS2009对完整稳性的影响：船舶纵倾受到限制,对总体布局和线型设计的要求更高。     

SOLAS2009破舱稳性要求对客滚船设计的影响

分析SOLAS 2009第Ⅱ-1章中,B-1部分对客滚船破舱稳性要求,并与SOLAS 1990客滚船破舱稳性确定性算法和滚装船(货船)的概率论算法进行比较,同时讨论了对完整稳性的影响,为新型客滚船设计在分舱和布局上应注意的方面提供参考.SOLAS 2009与SOLAS 1990确定性算法,有三个显著不同点:1)对双壳宽度没有明的确限制;2)对分舱长度也不作明确限制;3)增加了对乘客人数的权重.SOLAS 2009与滚装船(货船)的概率论算法比较,有两个不同点:1)要求的分舱指数公式不同;2)生存概率的算法不同.SOLAS 2009对完整稳性的影响:船舶纵倾受到限制,对总体布局和线型设计的要求更高.     

通用液舱自由液面惯性矩计算方法

液体舱自由液面的存在对舰船的稳性有不利影响，探讨一种较为合理、准确和规范化的液体舱自由液面惯性矩的通用型计算方法，该方法将有助于规范设计计算过程，并可为今后水面舰船的设计提供一定的技术支撑。     

基于完整稳性倾覆概率风险的内河客船主尺度优化

通过建立内河客船在规则波中的横摇频幅响应模型,将船舶倾覆概率表达为横摇角概率密度函数的积分,提出适用于船舶初步设计阶段的内河客船倾覆概率计算模型.采用一艘长江干线旅游客船作为母型船,将倾覆概率作为安全性指标,融入优化决策过程中,与其他技术、经济性指标进行整合,构建多目标决策问题,对母型船进行主尺度优化.结果 表明,基于完整稳性倾覆概率风险的主尺度优化方法,能够克服传统优化方法的弊端,使得完整稳性风险在初步设计过程中得以被正确评估,从根本上提高设计方案的完整稳性性能.     

半潜船概率破舱稳性浅析

应用国际通用的概率破舱稳性理论对半潜船的分舱情况和破舱稳性进行初步分析.通过大量计算研究舱室垂向水平分隔限制、初始装载状态和边舱几何形状对分舱指数A的关系及影响,得到相关要素间的关系曲线图表和船舶设计指导原则.结合一艘半潜船破舱稳件概率方法的计算实例.针对概率衡准(SOLAS)做出计算结果的理论解释.最后给出半潜船的设计要素,对船舶设计初期指导压载水舱划分和评价概率破舱稳性具有参考价值.     

230客位小水线面客船总体设计

考虑到小水线面船型在型线及布置上较难满足SOLAS2020破舱稳性的要求,结合230客位小水线面客船设计任务,对小水线面支柱体宽度进行多方案阻力性能、耐波性及稳性计算分析,结果表明,采用增加舱室水密分舱数和降低重心的方式可使得概率破舱指数提高13.2%,再通过增加小水线面支柱体的宽度,可使得该指数进一步提高16.6%,满足SOLAS2020的稳性(特别是破舱稳性)要求。小水线面客船在船型设计开发时需要特别注意总布置设计、型线设计和破舱稳性之间的综合分析。     

IMO船舶瘫船稳性倾覆概率研究

目前国际海事组织(IMO)第二代完整稳性衡准工作组正在制定瘫船稳性薄弱性衡准。针对IMO瘫船稳性第二层衡准草案,首先对瘫船稳性第二层薄弱性衡准方法进行了分析。其次考虑风浪的联合作用,采用单自由度非线性横摇运动方程,利用IMO提供的国际标准船模CEHIPAR 2792,研究了GZ曲线分段线性方法和不同有效波倾系数对概率计算方法的影响。最后,通过计算不同风浪环境条件下船舶的倾覆概率,给出了不同概率计算方法的结果,验证了分段线性化方法计算倾覆概率的可靠性。     

舰艇消防系统生命力模糊综合评估方法研究

建立了舰船消防系统生命力评估构架、系统损伤概率的模型及计算方法,为舰船消防系统的设计提供了依据。     

舰船不沉性设计规范的对比分析研究

采用中、美不同不沉性设计计算方法规定，通过对三型水面舰船在规定装载状态下的详细不沉性计算分析，重点就破损最小干舷高、破损最大静横倾角、破损初稳性、破损动稳性储备等方面探讨了中美不沉性设计计算体系间的差异性和借鉴性。     

基于SOLAS公约体系的国际船舶破舱稳性发展综述

船舶在航行中如果发生船体破损事故，可能会造成船上人员生命、财产安全以及环境污染等问题，这也是国际航运界十分关注的问题。“船舶破舱稳性”自1914年被首次提出后，国际海上人命安全公约（SOLAS）已经过100多年的发展。其关于船舶破舱稳性的规定经历了从最初的确定性破舱，发展到替代的概率性破舱，再到基于综合安全评估的统一的客船和货船概率性破舱，有关船舶破舱稳性的研究和相关规范的制定不断发展和完善。该文简要介绍了基于SOLAS公约体系的国际船舶破舱稳性的发展历程，并结合一些破损事故和相关研究工作来阐述规范发展的驱动力和方向。通过对破舱稳性发展的总结来加深对当前规范的理解，从而更加有利于船舶的安全设计。     

舰船推进系统生命力加权模糊评估

本文应用系统工程中模糊数学理论对舰船推进系统生命力进行了加权模糊评估。运用加权的方法考虑了舰船的不同部位在遭受各种武器攻击或其它灾害毁伤下推进系统损伤概率的综合计算方法。建立了通用的、简便的生命力预估的数学模型,得出表征舰船推进系统生命力的指标,为解决舰船推进系统配置方案论证设计提供了依据。所讨论的方法具有通用性,可解决更复杂系统的生命力评估。     

水面舰船研制过程中重量重心控制方法

舰船研制过程中的重量重心控制是关系舰船在全寿期内能否保持舰船基本生存能力特性(稳性、不沉性)的重要问题。介绍了国内外舰船设计过程中排水量极限和重心高极限、排水量及重心高储备设计、各阶段重量重心计算细致度、减重优化设计等控制方法,通过分析舰船建造和使用中的重量重心控制现状和控制方法,提出了水面舰船研制中建立完整的重量重心控制体系,在总体顶层、系统设计、建造、管理等方面的重量重心控制措施和储备设计方法。     

舰艇系统遭受多次命中时的损伤评估

为对舰艇各系统生命力进行损伤评估，在假定的作战环境中对舰艇系统承受打击的能力进行量化。过去，生命力损伤评估分析主要以一次打击为重点，而多次打击评估尚处于摸索和试验阶段。因此，为了评估舰艇各系统在遭受多次命中时的生命力，通过分析舰艇被多次命中的特点，建立了合理的命中概率的数学模型，总结出了一步转移概率矩阵的数值计算方法，将随机过程中的马尔科夫链应用于多次命中的生命力评估问题，取得了较好的效果。通过举例比较了不同的系统分布在多次命中下的生命力状况，并通过计算机模拟试验验证了该计算方法的可行性和正确性。最后，引入了损伤评估的指标，通过加权的处理，较好地反映系统的生命力状况。