基于临界横倾角的散装谷物船舶稳性衡准

依据IMO谷物装运规则，对散装谷物装载船的稳性核算进行研究，建立临界横倾角的概念，推导出临界横倾角的计算方法和原理，形成完整实用的散装谷物装载船舶，尤其是非专用散装谷物船舶核算船舶稳性的临界横倾角稳性衡准方法。通过实船计算，总结了大型远洋运输船和小型沿海运输船临界横倾角的特点。     

五体船大倾角稳性研究

在三体船基础上推导了五体船的大倾角稳性公式,分析了几种情况下的简化公式,进行了实例计算.计算结果表明五体船大倾角稳性大大好于三体船;随着五体船侧体横向位置的增大,复原力臂GZ值迅速增大,但是GZ曲线的最大值点对应的横倾角Φ也明显减小;无论提高五体船前侧体还是后侧体的高度,都会降低GZ值,但影响并不非常剧烈;采用较小主尺度的后侧体,在侧体排水量下降很可观的情况下,GZ曲线下降并不剧烈.     

船舶在大风浪中横摇稳性变化的理论研究

对波浪中船舶横摇稳性的特点进行了介绍和分析，提出一种新的研究船舶发生大倾角横摇时的稳性力臂的方法，在运用逐步逼近法计算每个横剖面的左右侧浸深时，考虑了在横摇过程中由于船舶首尾不对称造成的纵倾对每个横剖面浸深的影响，以及横摇过程中所发生的纵倾运动对横摇稳性的影响。然后，根据波浪中重力与浮力平衡、纵倾力矩之和为零这两个条件来求取横摇稳性力臂值。     

潜艇出水稳性研究

本文通过对潜艇出水容积曲线和出水容积积分曲线的研究,分析了潜艇在出水过程中的受力情况和运动状态,建立了潜艇上层建筑非水密容积内水的流量方程式及其近似解法,并在此基础上推导出潜艇出水稳性的表达式,从而在理论上和计算方法上解决了潜艇出水稳性的计算问题。     

置信域优化法求解船舶浮态方程

船体在欧几里德空间内的位置通过欧拉角描述后,根据牛顿定律可建立以横倾角、纵倾角和水线面高度为变量的浮态平衡方程。求解该非线性方程组可以转化为数学中的数值优化问题,并使用非约束优化方法求解。通过理论研究和基于MATLAB编程的计算实例表明:传统的牛顿法容易产生雅可比矩阵不可逆的问题,导致迭代中断,而置信域法能保证目标函数收敛,对初始值的依赖程度低,因此更加稳定可靠,适合应用于工业计算;此外,该方法也可应用于其他稳性问题,如计算完整稳性和破舱稳性中的复原力臂曲线以及平台的变轴横倾等。     

基于沉箱浮游稳定性计算原理的浮码头横稳性计算方法

浮码头中的浮箱横稳性关乎旅游码头运营安全及游客人身安全。JTS 165-7—2014《游艇码头设计规范》发布之前,工程设计中浮箱横稳性计算均采用重力式沉箱浮游稳定性计算原理。在梳理沉箱和浮箱计算原理的基础上,采用理论分析、公式推导、工程案例验证的研究方法,证实了浮箱横稳性计算采用重力式沉箱浮游稳定性计算原理是合理可行的。研究成果对后续研究及设计工作具有重要的参考价值。     

参数横摇薄弱性衡准评估软件的开发与应用

目前国际海事组织(IMO)正在制定包括参数横摇在内的第二代完整稳性衡准。基于工信部高新技术船舶项目"船舶第二代完整稳性衡准技术研究",根据IMO船舶建造与设计委员会第2次会议中提出的参数横摇薄弱性衡准提案,首先采用静平衡法处理波浪中不同横倾角时的升沉和纵倾问题;然后对瞬时湿表面进行压力积分求解稳性的变化,同时利用Fortran工具开发了参数横摇薄弱性衡准计算源代码,利用Ajax技术开发了评估软件操作界面;最后利用实船验证该评估软件的可行性,为第二代完整稳性评估软件的推广奠定基础。     

基于动稳性衡准的舰船稳性预报研究

应用随机稳性理论,研究建立舰船稳性监测的数学模型.通过实时数值分析和自适应识别技术处理舰船横摇运动的水动力系数,提出舰船动稳性衡准指标,进行舰船在风浪中稳性的实时计算及预报研究.通过算例,说明应用随机风浪中航行舰船的动稳性预报方法,可以估算舰船的稳性储备和安全性能.     

基于8051单片机的船舶稳性自动检测系统设计

以8051单片机为核心处理器,设计了船舶稳性自动检测系统.该系统中有1个随船舶横摇的扇摆,当扇摆经过红外光电检测开关时,光电开关会输出同船舶横摇周期一致的开关信号,开关信号经过单片机处理后可以检测出船舶横摇周期.结合输入的其他船舶参数,单片机可以计算出船舶稳性参数GM.通过观察GM值的极端变化可以判断出船舶稳性的变化情况,从而保证船舶的航行安全.     

船舶横倾若干问题探讨

当船舶的重心偏离中线面时,船舶会出现横倾角。该横倾角的存在将使复原力矩减小,稳性降低,对船舶不利。文中在原有的理论基础上将视觉平衡理论引入横倾问题的探讨中去,并提出了一些改进的方法,如一些平衡系统的控制信号的发出方法,并将这一系统与一些横倾装置相结合,从而消除横倾角。     

航行姿态对船底气层稳定性影响的数值研究

为揭示气泡船不同航行姿态下的气层稳定性,采用RANS方程与VOF模型相结合的方法,构建了大型平底气泡船粘性流场数值计算模型,并对该模型进行了验证。分析了航行横倾角、航行纵倾角对气泡船凹槽中气层形态及稳定性的影响,数值研究结果表明,凹槽深度与宽度之比为h/B时,存在一个临界横倾值arctan(h/B),当横倾角小于该值时可形成稳定的船底气层;横倾角大于该值时船底气层出现破碎现象,且横倾增加,破碎现象加重;较大的船体尾倾角会使气层发生破碎,对气层的稳定性不利,在航行过程中应尽量避免。     

有限水深复合格林函数的数值计算

有限水深格林函数值的正确求解对处于浅水的海洋结构物运动响应和载荷计算起着非常关键的作用.本文根据海洋结构物的物面对称性,在有限水深复合格林函数表达式的基础上推导出了格林函数偏导数的数值计算表达式,并对格林函数的奇异性进行了分析.采用抛物线积分法对其进行了积分,为有限水深海洋结构物的水弹性分析奠定了基础.计算结果表明,利用抛物线积分法所求得的运动响应与挪威DNV船级社SESAM软件的计算结果吻合得很好.     

准确确定海船初稳性高度界限面及综合稳性界限面的方法探讨

本文介绍了确定船舶初稳性高度界限面和综合稳性界限面的准确方法，通过对初稳性高度界限面问题的讨论，完善了载荷变动求取船舶初稳性高度变化量及改变载荷调整船舶初稳性高度的理论计算公式，并为船舶驾驶员在载荷变动时判断船舶初稳性高度的变化情况提供了准确可靠的方法。通过对船舶综合稳性界限面问题的讨论，建立了改变载荷求取船舶综合稳性变化量及调整船舶综合稳性的理论计算公式，为船舶驾驶员在载荷变动时判断船舶综合稳性的变化情况提供了准确可靠的方法。     

Influence of initial heeling angle on ship roll motion response北大核心CSCD

[目的]系统地研究初始横倾角对随机横浪下船舶横摇运动响应的影响。[方法]以路径积分法为基础,通过数值求解控制横摇运动微分方程概率属性的Fokker-Planck方程,得到横摇运动响应的概率分布。[结果]结果显示,初始横倾角对船舶横摇运动响应谱的影响有限,但对横摇角概率分布以及横摇运动响应极值分布的影响十分明显,且会造成船舶安全性的显著恶化。[结论]路径积分法可作为研究随机海浪下船舶横摇运动特性的有效数值方法。     

大型全回转起重船的调横倾系统设计

摘 要：作为大型全回转起重船，其回转起重作业时需要具备与起重能力相匹配的横向调载系统。全回转起重机所吊重物从船尾转向舷侧时，起重机和重物重心的变化导致其施加给船的力矩发生变化，从而使船产生横倾，如不采取相应措施，船会有发生倾覆的危险（反之亦然）。为平衡上述变化，需要快速向反方向调拨压载水，使船的横倾控制在安全范围之内。故对于该类船型而言，一套高效、快速、智能的调横倾系统至关重要。本文论述大型全回转起重船调横倾系统的常规设计方法，发现常规全回转起重船调横倾系统设计中存在的问题，并提出有效的解决途径。     

气浮结构的小倾角浮稳性分析

本文建立了气浮结构小倾角浮稳性分析的理论方法。与实浮体（常规浮体）相似，气浮体的小倾角浮稳性也可以通过稳性高能数来判断。文中首先推导出非对称多体实浮结构的稳性高参数的计算式，在此基础上，引进气浮体的浮态分析理论，导出了非对称多体气浮结构的稳性高的计算式。理论计算得到了稳心半径与模型试验和现场原型试验的测算值非常吻合，表明本文建立的气浮结构小倾角浮稳性分析理论是符合实际情况的，可以在工程中应用。     

大型沉井浮运阻力研究

利用计算流体软件FLUENT对大型圆形铜沉井浮运时受到的水阻力进行数值计算，得到了不同流速不同吃水工况下沉井外壁和沉井总体的水流力；并将FLUENT计算结果与经验公式估算结果比较分析，验证了经验公式中只规定外壁为挡水面积是不合理的。在实际浮运中沉井内壁也受到了较大的水流力，并且不可忽略。依据FLUENT数值结果对经验公式进行修正，修正后的公式考虑了内壁受到的水流力，可更准确地估算大型圆形沉井浮运时的水流力。此修正经验公式可为工程实际提供参考。     

基于Excel船舶稳性的自动化校核

介绍了用Excel自动绘制稳性曲线和自动实现稳性校核的方法,利用Excel便捷的公式设置功能和强大的计算及绘图功能实现了船舶稳性曲线的自动绘制和稳性的自动校核.为船舶稳性计算开辟了一条操作方便、简单易行、成本低廉的高效途径.     

耐压壳体局部腐蚀稳定性计算方法

文章提出了可以计及局部腐蚀损伤影响的等效层合单元方法,建立了局部腐蚀等效弹性模量计算公式,针对耐压壳体局部腐蚀深度、腐蚀强度、腐蚀范围和初挠度进行了系列稳定性数值计算,通过计算结果的对比分析提出了将局部腐蚀等效为附加多波挠度的稳定性近似计算方法,给出了附加挠度幅值的计算公式,可用于耐压壳体局部腐蚀的稳定性分析。     

利用极限质心高度的半潜船装载能力分析

结合某半潜船空载静水力数据和液舱的相关数据提出一种半潜船质心高度计算方法,然后根据半潜船的稳性变化曲线得到其稳性随吃水变化的控制点,通过对比半潜船的质心高度与极限质心高度来确定其装载大型沉箱及异形型沉箱的施工可行性,可进一步形成具有查询、计算功能的数据库为施工人员决策提供参考。