Uncertainties estimates of hull girder still water loads of bulk and dry cargo ships through Monte Carlo simulations

This paper deals with the estimate of uncertainties affecting still water hull girder loads of bulk and dry cargo ships. In strength assessment of ships, two main categories of acting loads are considered: still water loads and wave induced ones. While the latter are generally defined bearing in mind their stochastic nature, this is not the case for still water loads, which are basically deterministically considered. The underlying assumption is that there is an overall control of the operational profile during the service of a ship. However, this is not the case in actual fact, especially for general dry cargo ships and bulk carriers, since the loading/unloading process cannot be fully controlled by the crew, often resulting into loading conditions rather different from those planned by the designer. Based on an earlier work, where loading conditions of the above-mentioned ship types were statistically analyzed, in the present paper Monte Carlo simulations are used to estimate the uncertainties affecting the hull girder still water loads of ships in service, showing that their allowable values can be exceeded due to inaccuracies in ship and cargo management.     

考虑液舱内部水动力的FPSO波浪载荷研究

为研究液舱内液货自由面水动力效应对船体波浪载荷及船体运动的影响,基于一艘15万吨FPSO,选取液货舱原始布置形式下两种典型装载工况以及一组具有不同长度中部半载液舱的FPSO液舱分布模型,分别采用准静态方法和全动态方法对船体波浪载荷及运动进行计算。结果表明,使用准静态方法进行波浪载荷预报具有工程可靠性,中部半载液舱长度对船体波浪载荷及运动有一定影响。     

超巨型耙吸挖泥船结构设计

根据收集的目前世界上泥舱舱容30,000m3以上超巨型耙吸挖泥船资料,结合工信部3万立方米级耙吸挖泥船自主研发课题及目标船型38,000m3耙吸挖泥船基本设计,对超巨型耙吸挖泥船的结构设计包括骨架系统、泥舱结构型式、结构钢材等进行比较和选取,并对船体总纵强度、疲劳强度及船体振动分析进行阐述。本文对超巨型耙吸挖泥船结构设计和强度分析可提供参考和设计思路。     

基于细分曲面的船体曲面造型及静水力参数计算

提出采用细分曲面进行船体曲面造型,结合多边形及多面体的几何特性计算公式进行船舶静水力性能参数计算新方法。推导并整理出两套多边形及由三角单元围成的多面体的几何特性计算公式。根据文中方法对一组数学船型的部分静水力参数进行计算,并将计算结果与精确解进行比较,验证该方法的有效性。同时与传统的辛普生法、Maxsurf软件计算方法作了比较,说明所提出方法的有效性和通用性。     

CAPE型船舶在港口接卸时的若干问题

CAPE型船舶以承运矿石、煤炭等大宗散货为主,具有载货多、运货稳、费用省等特点.此类船舶易出现中垂、中拱现象,因此应制定合理的装卸计划,确定各舱货物装卸及压载水注入和排放的数量、顺序,尽量使船长各段上的浮力和重力保持一致.为提高作业效率和保障安全,应熟悉货种特性,正确选用和妥善安排机械、人力,搞好作业衔接和配合.     

27000 DWT多用途船设计

多用途船以其分舱灵活、装载货物种类多、货物装卸方便等优势,得到国内外以散杂货运输为主的船东青睐.介绍27 000 DWT多用途船的主要参数和总体布置情况,并对其EEDI能效设计指数、主机配置优化、线型优化设计、货舱布置、舷侧设计和防海盗措施进行了探讨.     

液化天然气B型独立液货舱结构低周疲劳研究

基于某B型独立液货舱为研究对象,开展液化天然气(LNG)船码头装卸货工况下的结构应力和温度场热应力分析,重点针对液货舱水平强框处连接节点计算其因装卸货受力和温度变化所引起的疲劳累积损伤。研究结果表明,部分研究疲劳节点由装卸货产生的低周疲劳损伤在整个结构疲劳累积损伤中的占比较大,对结构疲劳损伤起主导作用,需要在液货舱疲劳强度分析中予以重点关注。因此,对此类B型独立液货舱进行结构设计必须考虑低周疲劳的影响。     

非洲某散货码头升级改造设计方案探讨

该粮食码头改扩建项目,原码头结构为装卸平台和靠船墩分离式高桩结构,增大设计船型后,原分离式结构的稳定性和安全性不能满足要求。改造设计中,对装卸平台-靠船墩整体连接方案、靠船墩加桩方案进行对比探讨,采用ANSYS有限元软件进行计算分析,从结构稳定安全,控制造价成本和施工便利等方面进行比选,并推荐装卸平台-靠船墩整体方案,可供类似散货码头项目升级改造提供参考。     

基于SIMIO的航道通过能力仿真研究

以某沿海港口为例,采用新一代面向对象的建模软件SIMIO构建了航行作业系统模型,计算了其航道通过能力,分析了港口运营状态,验证了仿真模型的可靠性,并分析了两种装卸效率下,不同船流密度对通过航道货运量、 AWT/AST和AWT的影响。研究结果表明,航道货运量随船流密度的增加而增大,且存在一个极限值,高效率的装卸设备只有在船流密度较大时才能发挥作用。为真实、客观地分析和预报港口航道通过能力提供一种新工具。     

基于NURBS表达的船舶静水力特性精确计算

在船体曲面NURBS表达基础上,对船舶静水力特性参数进行精确而全面的定义,并结合平面与曲面求交算法和基于曲面表达的几何特性计算方法,对各静水力特性参数进行计算.这种方法不仅适合于传统的静水力特性计算,又适合于任意浮态下的静水力特性计算.对实船正浮状态下的静水力特性进行计算,与传统方法的计算结果进行对比和分析,说明了该定义方法的通用性和实用性;对倾斜状态下的静水力特性进行计算,并总结静水力特性参数值随浮态的变化规律,为船舶自由浮态和静稳性精确计算提供基础.     

大型耙吸式挖泥船在浅水区疏浚工艺的应用

针对大型耙吸式挖泥船大面积浅水区施工的问题,基于船舶的施工特性及项目工况条件,探讨在水深不满足船舶设计最小吃水的环境中,利用抽舱旁通与打开前泥门装舱的方法结合疏浚集成控制系统形成的浅水区疏浚工艺进行疏浚作业的可行性。依托非洲东部某港池疏浚工程项目实践,说明浅水区疏浚工艺可以优化船舶吃水,提高大型耙吸式挖泥船大面积浅水条件下的疏浚能力。     

基于专家系统的船舶配载智能控制策略

利用专家系统控制策略的思想,提出船舶装卸载分轮次序的控制原则、约束条件及实现原理。通过控制船舶的浮态提高船舶压载水的速率及排放能力,保证货物装载过程中压载水与货物操作相适应。利用专家系统的反向推理和正向推理相结合多级控制的控制策略,确定了船舶配载方案及船舶装卸载分轮次序,并提供船舶货物装卸载操作每一步的货物装舱顺序、时间及船舶浮态等性能指标,并通过实船计算验证系统的准确性和可操作性。本方法能迅速、准确地确定船舶配载方案及操作步骤,提高船舶的配载效率,避免船舶配载中的盲目性。     

薄膜型LNG船交变温度载荷下疲劳分析

海上环境引起的船体外板温度昼夜交替变化及装卸载会造成薄膜型LNG船温度应力交替变化。采用综合温度折算法确定船体外板典型昼夜温度,并针对薄膜型LNG船温度场分析建立三舱段有限元模型及底边舱折角区域精细模型,采用子模型法计算出各典型温度下的结构温度应力。研究结果表明底边舱折角处温度应力与船体外板水线面上下的温度差异呈良好的线性关系,船体外板温度的日周期性变化及装卸载引起的温度交变应力对船体结构疲劳强度影响不大。     

基于变值法的船型优化层次分析法模型研究

采用层次分析法理论和变值法,提出船舶船型技术经济性层次分析方法,建立起船舶船型经济评价的层次分析数学模型。通过对珠江干线3000吨级散货船的船型进行实例研究分析,得出了船型优化综合评价指标的排序,得出综合最优船型。在此基础上,对影响船型方案的参数进行敏感性分析。本文提出的船型方案层次分析的经济评价方法,对优化船型的优化设计具有理论研究和实用价值。     

1.1万m~3耙吸挖泥船艏吹装驳施工技术

针对充砂袋施工中砂源短缺的问题,以京唐港东南防波堤工程为例,结合另一在建的航道疏浚项目,对耙吸挖泥船艏吹装驳技术进行研究。创造性地提出将传统耙吸船靠岸艏吹施工变更为利用全新研制的海上装驳平台进行装驳作业的施工方法。该技术旨在充分利用现场自然资源,在节约成本、保护环境的基础上确保工程按期完工。目前国内针对耙吸船艏吹装驳尚无成熟的施工工艺,该技术的成功实施对类似工程有重要的参考意义。     

用于轴系校中的船体变形计算研究

船体变形是影响船舶推进轴系校中质量的一个非常重要的动态因素.在综合考虑引起船体变形的三种主要因素的基础上,以76000t成品油轮为例,计算了极限装载状态下的重力分布和极限海况时的波浪载荷.通过对整船有限元模型合理施加重力、浮力及环境温度载荷,并模拟船舶水弹性约束,得到船体二层底的局部变形,为在轴系校中计算中计入船体变形的影响奠定了基础.     

10300DWT(纸/拖车)滚装船船体设计中的若干问题

本文以10300 DWT(纸/拖车)滚装船为依托,探讨该类船舶的船型特点及设计建造过程中应注意的相关问题。如：总纵强度、横向强度、有限元分析、车辆甲板负荷及大舱通风问题等。     

22 000m3液化气船整船和舱段三维有限元强度分析

对２２０００ｍ＾３液化气船进行了整船和舱段三有限元强度计算分析,建立了整船和船体主舱段的三维有限元结构模型。并通过节点力的自动加载技术和惯性平衡处理技术建立有限元模型的节点载荷,在中拱和中垂弯矩作用下,计算出本在压载和满载工况下的船体应力和变形,是后通过对本舱舱段的边界处理技术,计算出受船体总强度的船体舱段局部强度,对船体强度出判断,为改进船体结构设计提供依据。     

考虑耙吸力的耙吸挖泥船阻力性能 数值分析及试验比较

自航耙吸挖泥船船体线型较为肥大，工况较多，不同工况下对阻力性能的要求也不尽相同。文中首先利用CFD建立某耙吸挖泥船数值模型，计算分析耙吸挖泥船裸船体阻力性能，并与模型试验数据进行对比，取得了一致结果。在此基础上，考虑耙吸力影响，分析不同工况下该耙吸挖泥船在装有不同螺旋桨的情况下船体及舵的阻力性能差异，通过流场分析其机理。并结合螺旋桨敞水性能，计算了新导管桨与原桨在实尺度下的推进效率及收到功率，结果表明新导管桨推进效率相较于原桨提升了约8.8%，验证了耙吸挖泥船耙吸力的合理性。