随机风浪中舰船横摇倾覆概率分析

以路径积分法为基础,采用Gauss-Legendre公式探讨了随机风浪作用下舰船的运动及其倾覆概率计算。考虑阻尼力矩、复原力矩的非线性及风浪的随机性,建立了随机风浪中舰船运动的非线性微分方程,应用路径积分法给出白噪声随机扰动和定常风倾力矩作用时横摇角概率密度函数随时间的演变,按照现有的倾覆准则给出舰船倾覆概率的表达式。通过算例,验证了路径积分法的准确性,分析了各个参数对横摇角概率密度的影响,计算得出了不同风速、不同航速下的倾覆概率,以及倾覆概率随时间的变化。研究表明,此方法简便可行,并能在数量上预报舰船在随机风浪下的倾覆概率。     

水下爆炸及随机外力下破损舰船的倾覆概率分析

探讨了水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船的运动及其倾覆概率的计算.将爆炸载荷作用及平均风扰动力矩处理为定常横倾力矩,建立了爆炸载荷和随机风浪中舰船运动的非线性微分方程.结合扩维技巧,将横摇方程转化为五维Ito随机微分方程,应用Gauss-Legendre路径积分法给出随机扰动为白噪声时横摇角度的概率密度函数随时间的演变,按照现有的倾覆准则给出预报一定装药量下舰船倾覆概率的表达式.通过算例,计算了破损舰船不同装药量下不同时刻的倾覆概率,分析不同装药量对倾覆概率的影响.研究表明,此方法简便可行,并能在数量上预报破损舰船在水下爆炸及随机风浪下的倾覆概率,为进一步研究舰船倾覆及稳性横准提供有益的参考.     

水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船的运动及其倾覆概率计算

针对当前在水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下,破损舰船运动及其倾覆概率的计算结果误差较大的问题,对其进行研究。分析爆炸冲击波传播速度对战斗状态舰船的影响,推导出战斗状态下舰船横摇幅度加剧程度,得到水下爆炸载荷的倾侧力矩,并研究稳定航行中舰船的航速与绝对风速之间的关系,通过理论力学建立破损舰船的横摇运动方程,得出随机风浪对航行中舰船的扰动力矩,基于现有的倾覆准则,计算出水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船的倾覆概率。通过实验,对该方法与传统方法的计算结果误差值进行对比。与传统计算方法相比,该方法所得到的结果误差明显减小。     

风浪中舰船稳性计算

提出了考虑突风度影响的舰船风倾力矩模型,以及基于舰船静、动稳性曲线,考虑了力臂修正量的舰船风浪中横浪及随浪稳性计算模型,并通过计算和动态仿真,验证了算法的有效性,可用于风浪中舰船稳性的安全评估。     

海洋环境中舰船倾覆的研究综述

大幅横摇导致倾覆是风浪中航行舰船的最主要风险之一,也是最为复杂的力学问题.通过对横摇运动的研究,可以确定舰船倾覆的条件并对舰船的倾覆概率做出预报,为工程设计提供参考.在调研国内外相关     

水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船运动及其倾覆概率计算

面对复杂的海洋环境,舰船在执行任务时,需要提升在恶劣海况下的生存能力。而舰船最可能面临水下炸弹爆炸或者风暴引起的大波浪,从而可能会发生倾覆事故。本文主要研究了舰船在发生破损情况时,如何提高其航行的稳定性,降低倾覆发生的概率。首先,本文对船体倾覆的几种模式进行分析,然后建立风浪作用模型和水下爆炸冲击波模型,并计算在上述情况下的倾覆发生概率与稳定程度。     

舰船大风浪中纵向强度标准应用

由于海军舰艇部队使命任务的复杂性和多样性,舰船遭遇大风浪的频率也大大增加。因此,计算舰船在风浪中的纵向总强度从而估计航行舰船强度风险非常重要。本文探讨舰船在风浪中的总纵向强度和疲劳强度的累计损伤度方法模型,提出衡量舰船大风浪中纵向总强度的衡量标准。     

瘫船稳性第二层薄弱性衡准技术研究

基于IMO第二代完整稳性草案中瘫船稳性第二层薄弱性衡准的有关内容,探讨了不规则横风横浪作用下瘫船倾覆概率的数值计算方法,开发了瘫船稳性第二层薄弱性衡准评估计算程序,同时对影响倾覆概率的因素进行了研究。计算中假定船舶处于瘫船状态,其横摇运动符合单自由度非线性横摇模型,外力扰动力矩包括风作用和波浪作用两方面。风浪作用均采用力矩谱方式表达,并结合北大西洋波高周期分布散点图设置环境条件,计算给定暴露时间内特定海区的瘫船倾覆概率。     

破损舰船瘫船状态倾覆概率评估方法

国际海事组织已基本确定了完整船瘫船状态下的第2层薄弱性倾覆概率评估方法。由于破损舰船在风浪中运动的复杂性,破损舰船瘫船状态下的倾覆概率评估方法还未提出。基于完整船瘫船失效模式评估方法的思想,对破损舰船的横摇运动进行简化,提出一种评价破损舰船瘫船状态下倾覆概率的方法,并利用实船进行计算分析。分析各参数对倾覆概率的影响,研究对称进水和非对称进水这2种情况下的倾覆概率。结果表明:所提的用于评价破损舰船瘫船状态下倾覆概率的方法可行,其中非对称进水更为危险,可为研究破损舰船瘫船稳性提供参考。     

船波共振对锚泊船的危害和化解方法之探讨

在世界船运史中，锚泊船倾覆的悲剧时有发生。造成倾覆的主要原因除了锚泊船遭遇到风压倾覆力矩大于船舶稳定性力矩这个不可能抗拒的外力之外，作者认为在大风浪中如果陷入船波共振也有导致锚泊船倾覆的可能。一旦遇到这类险情，只要我们能及时采取化解船波共振的操作方法就能迅速使船舶化险为夷。本文试对形成船波共振的条件和化解船波共振的方法进行探讨，供同行们参考。     

自升式风车安装船抗倾覆稳定性分析

考虑到自升式结构物站立状态下可能发生倾覆,对风车安装船在自存和作业设计工况下的抗倾覆稳定性进行校核。应用Genie软件建立整船结构模型和完成重量分布,通过Wajac软件计算风浪流载荷的倾覆力矩,以及手算完成稳定性力矩,并考虑动态放大效应与P-delta效应,与安全系数对比完成该风车安装船抗倾覆稳定性的评估,基于评估结果分析自升式结构物抗倾覆稳定性的影响因素和设计方面的考虑。     

风浪中螺旋桨水动力变化的实用计算方法

风浪中螺旋桨水动力变化规律是研究舰船在风浪中速航性能的重要方面。本文参照有关文献,提出了一种计算风浪中螺旋桨推力、转矩损失的实用定量计算方法,既可用于较精确地估算舰船在风浪中的增阻和失速,还可供提高舰船在风浪中速航性的研究和螺旋桨设计参考。     

风浪中保证舰船航行安全的水文气象预报自动化系统

简要阐述了大风浪中舰船航行安全与水文气象自动化系统建设的关系，指出，在研讨大风浪中舰船航行安全时，必须注重水文气象自动化系统的建设，即研制船基方式的水文气象预报自动化系统。该系统对于防止大风浪中舰船航行事故具有重要意义；介绍了船基方式水文气象预报自动化系统的总体设计方案，主要分系统的基本内容、功能和特点，系统所解决的主要技术问题。     

风浪中螺旋桨推力损失计算

舰船在风浪中摇荡时,螺旋桨推力将发生明显变化.该文提出了一种在非规则波中舰船螺旋桨推力损失的计算方法仿真表明,该方法可用于舰船失速、螺旋桨水动力性能等的分析和计算.     

浅谈大风浪中救助风险的评估与决策

大风浪中救助工作是一项高风险、高强度和高技术的工作,如何既能保护救助人员自身的安全又能顺利的完成救助任务,在“以人为本”的社会中,这是我们必须探讨的课题.文中从船舶自身的管理、救助人员的培养和救助指挥员的决策来阐述大风浪中救助作业的主要风险以及风险的评估和应对风险的决策.     

轮胎起重机起重能力的计算

当臂架垂直于倾覆边或与倾覆边成４５°角时，在无风静载和有风动载的工况下，对轮胎起重机整机稳定性决定的起重能力的计算进行了分析；并对确定臂长在不同工况下，按“力矩法”的计算规则，推出整机稳定性决定的起重能力的计算公式。介绍了同时考虑整机稳定性，机构工作参数和金属结构强度的轮胎起重机综合起重能力的电算方法。     

风浪中螺旋桨推力损失计算

舰船在风浪中摇荡时,螺旋桨推力将发生明显变化.此文提出了一种在非规则波中舰船螺旋桨推力损失的计算方法.仿真表明,该方法可用于舰船失速、螺旋桨水动力性能等的分析和计算.     

7级风速下港口2750 t/h卸船机工作状态抗风性能评估

为提升港口企业大型起重机械抗风性能,采用数值模拟计算的方式,选取2 750 t/h卸船机为研究对象,依据标准确定评估防风性能方法,计算2 750 t/h卸船机的倾覆边1(海侧轨道)、倾覆边2(最左侧2个车轮与轨道接触点连线)产生的力矩,计算2 750 t/h卸船机防滑移稳定性相关的作用力。评估结果显示:在承受3 s瞬时风速为23.7 m/s的风作用下或10 min平均风速为13.9～17.1 m/s的风作用下,卸船机在工作状态时满足防风防滑移防倾覆要求。     

船舶运动干扰力和力矩数学模型

为了准确计算船舶运动参数,以提高航海模拟器的模拟精度,本文基于欧拉理论建立船舶运动干扰力和力矩数学模型,考虑了水流压力、水力矩、风压力、风力矩、螺旋桨推力、螺旋桨力矩等力学参数对船身运动的影响。以某试验船为实例进行计算研究。结果表明,本文建立的数学模型与相关文献计算结果较为一致,本文建立的船舶运动干扰力和力矩数学模型具有较好的准确性。     

水动反冲击力及其应用

船艇迎浪前进时,在风浪冲击下,艏部会高高翘起、而后又在波谷中跌落,形成纵摇、拍击、颠簸、失速、航速下降、稳定安全性降低等缺点。为了克服这样的不良航态,必须在水动力流场中,造成克服这些弱点的水动力和相应的水动力矩沿船体合理分布。为此,提出设置不同于常规船艇的船底浸湿面外形,使之产生足够强大的水动反冲击力、水动升力及相应的水动航向稳定扶正力矩,确保船艇不偏离目标;凭借足够强大的的水动升力和相应的船艇纵向稳定扶正力矩,消除船艇的纵摇拍击;以相应的船体横向稳定扶正力矩来克服船艇的横摇摆动。最终确保船艇平稳高速地破浪前进。而在风浪中转弯时所激起的强大水动离心力、水动反冲击力、水动升力和相应的水动助回转力矩、水动抗船体向心倾覆扶正力矩又能使船艇以很小的回转半径高速、稳定、安全地在风浪中转弯。