波浪入射角度和周期对系泊船舶运动影响的数值模拟研究

基于MIKE 21 Mooring Analysis系泊分析软件,模拟研究在不同周期和入射角度的不规则波作用下系泊船舶运动的变化规律。结果表明,系泊船舶运动量随波浪入射角度和波浪周期的变化相互影响。在不同周期波浪作用下的系泊船横移、横摇和升沉运动量均随波浪入射角度的增大而增大,横摇运动的共振效果随着波浪入射角度远离90°方向逐渐减弱,升沉运动量在波浪入射角度靠近90°或0°方向时基本不变。当入射波浪周期较长时,纵移和回转运动量随着波浪入射角度的增大先增大后减小,一般在波浪60°入射时产生峰值。     

旁靠补给系泊系统研究

本文建立一种旁靠补给系泊系统,目标船舶和补给船通过缆绳连接,两船之间设置有浮箱防止碰撞,浮箱两面均设置有护舷起缓冲作用。本文重点研究旁靠系泊系统的动力特性,并在频域和时域进行研究,频域研究中得到船舶的幅值响应算子RAO;时域研究得到两船相对位移响应和缆绳的张力最大值,通过设置不同的系泊系统组成参数等,研究各个参数对系泊系统运动稳定性的影响。本文可为未来的旁靠补给方式研究提供一定的参考,有较高的工程实用价值。     

旁靠补给系泊系统研究

本文建立一种旁靠补给系泊系统,目标船舶和补给船通过缆绳连接,两船之间设置有浮箱防止碰撞,浮箱两面均设置有护舷起缓冲作用.本文重点研究旁靠系泊系统的动力特性,并在频域和时域进行研究,频域研究中得到船舶的幅值响应算子RAO;时域研究得到两船相对位移响应和缆绳的张力最大值,通过设置不同的系泊系统组成参数等,研究各个参数对系泊系统运动稳定性的影响.本文可为未来的旁靠补给方式研究提供一定的参考,有较高的工程实用价值.     

基于AQWA的S-Spar平台动力响应分析

为了研究深水极端海况下带螺旋板的S-Spar平台的动力响应性能,基于三维势流理论和波浪的绕射/辐射理论,结合水动力分析软件AQWA,在频域内计算了单位波幅规则波作用下螺旋板导程分别为120 m、90 m和60 m的平台的动力响应,得到平台的附加质量、阻尼和运动RAO等水动力参数;基于频域分析结果,考虑随机波浪荷载及风、流的共同作用和系泊缆是否破断的工况,计算了系泊于1 500 m水深的螺旋板导程为120 m的平台在极端海况JOHNSWAP谱作用下的动力响应,并与不带螺旋板平台的动力响应进行了对比.分析结果表明:不同螺旋板导程的平台垂荡方向上的附加阻尼差异较大;在极端海况下,螺旋板导程为120 m的S-Spar平台的运动响应满足要求;螺旋板存在时会大幅增加平台的首摇运动幅值,忽略螺旋板可能会高估平台的首摇运动性能;不带螺旋板的平台的系泊缆张力幅值偏大,忽略螺旋板可能会高估系泊缆的极限张力.     

浅水FPSO垂荡和纵摇运动的低频响应

对软刚臂系泊FPSO在浅水不规则波作用下的垂荡和纵摇运动响应进行数值计算与模型试验研究,水深16.7 m.试验中的波浪校验结果显示,在波浪谱中出现明显低频长波成分.计算结果与试验结果均显示,垂荡和纵摇波浪力、运动响应既有传统的波频成分,也出现显著低于波浪频率的低频成分,而且低频响应的能量和幅值甚至会远大于波频响应.垂荡和纵摇运动的低频响应不具有能量集中的共振频率,而是具有较宽的低频能量分布.这种显著低频响应的出现,与浅水中低频长波的存在有关,表明其不仅对系泊FPSO水平面运动性能影响极大,也会显著影响垂荡和纵摇这类垂直面运动的波浪力和运动响应,在理论预报时需要予以重视.     

中国南海波浪作用下悬浮隧道运动响应研究

通过采用光滑粒子法求解弱可压流体运动方程，建立波浪-悬浮隧道-系泊系统全耦合时域分析模型，研究波浪对悬浮隧道耦合作用下的动力响应。基于中国南海实测海洋环境数据，对波浪作用下悬浮隧道的整体受力、运动响应及系泊受力进行研究。结果表明：受雷诺数影响，隧道受到的波浪力与波浪强度呈非线性关系；系泊缆与海床夹角越小，隧道的纵摇幅值越小；当角度为45°时，隧道运动性能及系泊缆受力能够达到较好的平衡状态。研究结果能为悬浮隧道选型及系泊系统设计提供参考。     

西非海域环境条件下FPSO运动及载荷响应特性研究

针对在西非海域作业的某多点系泊30万吨FPSO,研究西非海域特定环境条件下的双向风浪及涌浪的联合作用对该FPSO运动及载荷响应的影响。文中基于三维势流理论对FPSO运动响应进行数值分析,并与试验值幅值响应算子(RAO)对比。利用双Ochi-Hubble谱的短期预报,论述FPSO在双方向风浪及涌浪作用下的运动幅值、加速度及载荷响应;论述涌浪方向对运动及载荷响应的影响,并考虑涌浪周期敏感性的影响,对FPSO运动加速度、幅值、波浪弯矩、波浪剪力进行数值分析;总结了FPSO在双方向风浪及涌浪作用下运动及载荷响应根据浪向的变化特点,以及FPSO波浪载荷受风浪和涌浪周期敏感性影响的特点,为西非FPSO后续的结构设计提供参考。     

岛礁地形影响下多体浮桥的水动力性能研究

基于AQWA软件,对岛礁地形下带系泊系统的多浮箱浮式栈桥进行了运动响应的数值模拟,并与带岛礁地形模型试验的响应幅值算子(RAO)进行了对比分析,为浮式栈桥在实际海洋环境中的施工和运营安全等作准确预报.研究结果表明,基于AQWA软件,文中数值方法可有效模拟岛礁对多浮体的绕射和辐射等干扰;由于海底地形变化的影响,波浪将发生折射、绕射、反射等一系列的复杂变化,同时海底倾斜会对系泊缆绳张力造成影响,从而会影响浮桥的运动响应.数值模拟岛礁地形影响下多体浮桥的运动响应结果与水池试验得到的数值对比吻合良好.     

非对称系泊系统作用下浅水浮式海洋平台运动耦合分析

选择地理位置、区域环境较为关键的岛礁,建立浅水浮式海洋平台,具有重要意义。应用在岛礁浅水区域的浮式海洋平台,由于受地理环境限制,很难设计对称式系泊系统。因此,本文设计2种典型非对称式系泊系统布置方案,基于TMA浅水波浪谱理论,对2种非对称系泊系统作用下浮式平台的水动力响应进行时域数值计算,计算结果与对称式系泊系统作用下结果对比分析,获得了非对称系统状态下平台运动响应特点及系泊张力分布特点。     

基于AQWA的集装箱船舶装卸作业系泊响应分析*

针对集装箱船装卸作业系泊安全问题,基于三维势流理论,利用AQWA软件对系泊集装箱船进行频域水动力分析和时域耦合分析。计算不同装载状态下六自由度响应幅值算子（response amplitude operator,RAO）、时域运动及各风浪流载荷下系缆最大张力;分析不同装载状态对集装箱船六自由度RAO和运动量的影响,评估装卸作业下码头系泊安全。结果表明：1）不同装载状态对横摇运动影响最大;2）满载时集装箱船运动量大于压载工况,系泊缆负载更大。试验结果为评估船舶装卸作业时的系泊安全提供仿真分析依据,对优化码头系泊方案也具有一定的指导价值。     

地理信息系统在物流系统中的应用研究

提高物流效率,信息化建设必须先行.物流系统具有的空间和时间特性,是其与GIS系统集成的基础.将地理信息系统GIS引入到物流系统中,利用GIS强大的地理可视化功能来完善物流管理功能,使物流管理直观、形象、清晰,可以提高物流管理决策的科学性和准确性.     

嵌入式系统在水面舰艇CGF系统的应用

在船舶建模领域,由于涉及到众多的交叉学科,因此为了建立准确高效的仿真模型,往往需要嵌入式设备对真实船舶的各项运行数据进行采集,回传到后方的计算机控制系统中进行分析,可对各种船舶的模型进行修正,保证船舶仿真的准确性。本文重点对水面舰艇的CGF系统进行钻研,对舰船的主要行为特征进行剖析,并在CGF系统的基础上,设计了一种简单的嵌入式仿真环境,优化了仿真模型的运行效率,降低了仿真所消耗的硬件资源和时间。     

船舶监控系统中物联网传感器事件的双向反馈系统

在现代的船舶控制系统中,由于船舶功能的增强,需要设计相应的监控系统,对船舶的各项设备进行状态监测,从而保证船舶的安全航行。但是传统的检测方法,并不能满足现代船舶的监控要求,而物联网系统的出现,则很好地解决了这种问题,本文采用物联网传感器系统,对船舶的主要设备进行实时监控,通过采取双向反馈的形式,能够进一步加强监测的准确度和实效性。本文主要介绍了物联网检测系统的硬件组成架构和程序设计流程,介绍了一种优化算法,能够大大的提高双向反馈系统的灵活性,并通过加入稳定控制程序,显著提高了该监测网络的稳定性。     

直流配电系统在舰船综合系统中的应用

直流配电系统是舰船综合电力系统中的一种新兴技术,能够有效减少燃料消耗和排放水平。然而,如何在舰船综合电力系统中有效应用直流配电系统,仍然需要进一步的研究。本文研究直流配电系统在舰船综合电力系统中的应用方法,并对综合电力系统的机电设备进行建模,为直流配电系统在舰船综合电力系统中的进一步发展,提供一定的借鉴作用。     

软冗余技术在船舶电站监控系统的应用

文章介绍了软冗余的原理及其意义,构建了一套简单的船舶电站监控系统,从硬件、软件等角度,详细介绍了船舶电站监控系统的软冗余技术的实现,以突出软冗余技术的优越性.     

系统稳定性测试在VTS系统验收中的重要性

文中根据现有船舶交通管理系统的验收标准，通过对上海和广州在VTS系统验收工作中提出的系统稳定性考核标准的分析，提出系统稳定性测试在目前VTS系统验收中的重要性。     

舰船编队雷达网协同体系中的嵌入式ARM仿真系统研究

舰船航行在广阔的海面时,其编队之间的通信系统会独立于岸基的通信系统,为了能够保证编队成员之间的通信安全,往往会通过雷达系统建立临时的协同通信网络,一方面加强了通信的距离,同时也能够有利于成员之间的信息共享,发挥编队的优势。本文主要研究舰船雷达协同作战系统的通信原理,然后简述系统作战的拓扑网络。结合最新的ARM嵌入式通信平台,对协同通信中遇到的数据处理、控制器数据过滤等技术进行验证,提出了一些有益的建议。     

嵌入式Linux系统在海上监测系统中的应用

海上监测技术对海洋巡逻船和水上监察船来说非常重要,直接决定了船舶作业的效率和成本。自动化技术和计算机技术高速发展,可编程控制器和嵌入式Linux系统在工业领域逐渐应用起来。本研究利用嵌入式Linux系统的控制芯片和开发环境,结合无线局域网和计算机图像识别技术,实现监测系统的硬件平台搭建和软件开发,设计出一种新型的自动化海上监测系统。     

基于神经网络控制稳压系统在ICPT中的应用

在深海环境下,感应耦合电能传输(Inductive Coupled Power Transfer,ICPT)系统初级、次级磁芯在受到水流冲击后会产生偏心和间隙,引起耦合系数的变化。由于系统的非线性、不确定性等因素,PID控制器使系统达到稳压状态的反应时间较长,电流超调量大,稳压效果较差,导致负载两端电压值发生波动。本文提出基于神经网络的控制算法动态调节升压电路的占空比,最终保证系统输出电压恒定,克服了PID控制器不能满足水下系统控制需要的缺点。Matlab仿真表明与PID控制器相比,神经网络控制器反应时间缩短了25 ms,电流超调量减少了3.5 A,更适合在水下应用。     

船舶电力系统低功耗电子电路故障准确获取系统

传统船舶电力系统在使用过程中,存在低功耗电子电路故障识别准确度低的问题,因此,提出船舶电力系统低功耗电子电路故障准确获取系统。首先针对问题产生原因进行分析;其次,针对原因创建微电子检测识别硬件,对低功耗电路状态进行针对性检测;接着,引入混沌故障算法对低功耗电路内的异常故障因子进行混沌计算,得出故障混沌值,完成故障识别;最后,通过仿真实验的方式,对比设计系统与传统系统的识别效果,以此证明设计系统的有效性与可行性。