水上飞机与船舶的港口异质交通流建模

为有效组织水上飞机与船舶共存的港口的交通,降低碰撞风险,提高通航效率,对交通流进行建模。根据水上飞机的操纵特性和营运特征,分析其与普通船舶交通流的差异,确定两者构成港口异质交通流。应用元胞传输模型构建交通流模型。将水上飞机起降事件的交通恢复时间作为交通组织效果的表征量,分别对船舶交通流、港口异质交通流及交通组织下的港口异质交通流进行建模。通过模型敏感度分析,确定元胞内的船舶通行能力为最敏感因素。将该模型实际应用于三亚港,结果表明:港口异质交通流模型对优化港口交通组织具有指导意义。     

船舶风险控制方案的层次分析-模糊综合评价

针对船舶事故综合风险评估过程中风险控制措施效果的评价影响因素繁多、评价主观性和不确定性较强的问题,以层次分析法建立风险评价指标体系,确定各制约因素的权重值,利用模糊集理论建立各指标因素的隶属度矩阵和模糊综合评价矩阵,在此基础上建立船舶风险控制方案效果的层次分析-模糊综合评价模型。以普通货船碰撞事故为例,建立船舶碰撞事故层级结构,通过专家调查问卷的形式统计分析专家意见,采用层次分析-模糊综合评价模型对普通货船碰撞事故风险控制方案进行评价,算例验证该评价模型在船舶综合风险评估过程中应用的可行性和合理性。     

基于复杂系统脆性结构模型的船舶电力系统脆性分析

结合船舶电力系统递阶层次结构,建立了船舶电力系统的脆性结构模型,该模型分为脆性风险层、系统结构层、脆性事件层和脆性因素层.在该模型基础上,提出了一种基于层次分析法的船舶电力系统脆性分析方法,通过定量计算系统脆性结构模型中各层元素对系统总目标的合成重要度系数,找出最容易导致船舶电力系统脆性发生的脆性因子,从而为预防船舶电力系统脆性发生提供了计算依据.     

基于模糊集合理论的船舶碰撞危险度模型

为了解决多船避碰决策过程中避让行动优先级问题,提出一种基于模糊集合理论的船舶碰撞危险度确定模型。选取最近会遇距离、最近会遇时间、船间距离、相对方位、船速比5个因素建立碰撞危险度影响因素集,并确定各因素评价集、评价指标以及各参数的隶属度函数,经模糊综合评价得到船舶碰撞危险度计算模型。设置两船交叉会遇以及多船交叉会遇2种会遇局面进行仿真实验,实验结果验证了该模型的有效性。     

基于模糊集合理论的船舶碰撞危险度模型

为了解决多船避碰决策过程中避让行动优先级问题,提出一种基于模糊集合理论的船舶碰撞危险度确定模型。选取最近会遇距离、最近会遇时间、船间距离、相对方位、船速比5个因素建立碰撞危险度影响因素集,并确定各因素评价集、评价指标以及各参数的隶属度函数,经模糊综合评价得到船舶碰撞危险度计算模型。设置两船交叉会遇以及多船交叉会遇2种会遇局面进行仿真实验,实验结果验证了该模型的有效性。     

考虑避让紧迫度的数字化船舶领域模型

为使船舶领域更好地适用于碰撞风险评价和避碰决策,采用解析法提出了一种考虑船舶避让紧迫度的数字化船舶领域建模方法。根据船舶航速、旋回性能和避碰行为,以船舶间极限通过为切入点,构建了四元船舶领域边界方程;在此基础上,考虑船舶极限碰撞领域边界,构建了基于避让紧迫度的船舶领域内部结构的数字化标定模型;并将该模型与传统船舶领域模型进行了对比分析,发现数字化船舶领域的首向、右舷区域最大,尾向、左舷区域最小;尺度随本船操纵性的变好而变小,随他船接近航速的增大而变大;内部避让紧迫度由内向外逐渐降低,且船首方向上降低较慢,自"船首-右舷-船尾"降速逐渐加快。结果表明:数字化船舶领域模型为四元不对称动态领域模型,可以揭示船舶领域内部结构不同方位、速度和距离下的船舶避让紧迫度。研究对于船舶碰撞风险预警和避碰决策有一定的应用价值。     

考虑船位预测不确定性的船舶碰撞危险度计算方法

[目的]船舶碰撞是威胁智能船舶航行安全的主要因素。船舶碰撞危险度计算模型应及时发现船舶航行中潜在的碰撞风险,为智能船舶的自主避让决策提供依据。[方法]首先,根据船舶领域侵入程度与侵入时间等参数,分析基于领域的碰撞危险参数计算模型,将航行场景划分为单船会遇局面和本船与船舶群组的会遇局面,给出一种新的多船会遇情况下的碰撞危险参数计算模型;其次,基于维纳过程对船位预测不确定性进行建模,根据卡方分布获取船位预测不确定性椭圆;最后,给出考虑船位预测不确定性的碰撞危险参数计算方法。[结果]该计算模型能够考虑船位预测不确定性对船舶碰撞危险的影响。[结论]可以进一步保障智能船舶的海上航行安全。     

船舶碰撞机理与耐撞性结构设计研究综述

研究船舶碰撞和触底事故的机理,以及如何提高船舶结构耐撞性是船舶碰撞研究领域的热点.文章介绍了解析法、数值仿真技术和风险分析法的发展与应用特点,阐述了近些年来船舶碰撞、船舶触底、缓冲船首设计、船桥碰撞和船舶与海洋平台碰撞等领域的研究成果,列举了一些降低船舶碰撞和触底事故风险的新型结构设计,并对今后的研究方向提出了若干建议.     

贝叶斯网络在海上船舶碰撞研究中的应用

船舶碰撞是个动态变化的过程,导致碰撞发生的各个因素的相关性错综复杂.为此可从研究船舶碰撞的因果关联着手,并以贝叶斯网络及其理论为基础,将贝叶斯网络应用于研究船舶碰撞.通过对船舶碰撞案例样本数据的学习和对碰撞领域知识的分析,建立了蕴涵船舶碰撞的知识领域的贝叶斯网络,结合使用HUGIN软件,分析计算得到的数据,能够比较准确和直观地分析船舶发生碰撞的概率及其因果事件的关联度.使用贝叶斯网络可以预测船舶发生碰撞的风险和船舶碰撞领域中各因素间的相关性,对航海安全的研究和实践有实际指导意义.     

船舶与冰排碰撞结构响应研究

冰排的层厚、流速以及特性在很大程度上影响船舶与冰排碰撞的结构响应。本文分别建立船舶和冰排的有限元模型,采用LS-DYNA进行碰撞接触计算,模拟船艏与冰排发生碰撞。主要考虑相同条件下分别改变冰排厚度、运动状态以及物理性质等单个碰撞参数,对比研究不同碰撞工况下船舶的损伤变形、碰撞力等结构响应差异。得出上述因素对船—冰碰撞的影响规律,为提高船舶抗冰载荷设计提供参考。     

虚拟样机技术在气垫船推进系统特性研究中的应用

由于气垫船的结构特点,传统的研究方法不适于气垫船推进系统特性研究.本文将现代虚拟样机技术引入气垫船推进系统特性研究中,对气垫船船体和轴系建模及船体-推进系统的耦合方法进行了比较研究.并应用本文提出研究方法,对某型气垫船推进轴系进行了动态支承力的仿真研究.     

天津港焦炭码头卸车坑地下连续墙渗漏水原因分析

通过对天津港南疆焦炭码头卸车坑地下连续墙的结构特点、施工过程、修补措施及当地的特殊的地质条件等因素的分析,综合考虑了各因素对地下连续墙的影响,从而客观地评价了地下连续墙渗漏水的成因,为选择适当的防渗漏材料提供了科学依据。     

换填法垫层厚度的优化设计

换填法地基处理设计关键是确定垫层的厚度。鉴于传统的设计方法存在不足,文章提出了一种改进的方法,经算例验证该法能更好地确定最佳垫层厚度,同时能适应不同的安全要求,具有较大的灵活性。     

中压舰船接地方式与人体安全性分析

中压电力系统在舰船上的应用给舰船人员的安全性提出了新的要求,为此在建立人体模型的基础上,分析两种不同接地方式人体触电的危害,并给出了相应的安全措施.     

不确定动荷载作用下的地基固结度估算

为了得到不确定动荷载作用下的地基固结度,通过工程实例,采用反分析法对不确定动荷载作用后地基的固结度进行了估算,并进行了现场验证。结果表明估算结果是可靠的,可供类似工程借鉴。     

关于曲线光顺性的讨论

从数学放样和光顺自动化的角度出发,分析了一个经典的光顺定义的优缺点,并在此基础上得到了改进的定义,同时应用改进的定义导出了船舶线型自动光顺时应遵循的光顺准则。     

不同结构形式丁坝水毁过程分析*

通过水槽概化模型试验对不同坝型、坝长和挑角丁坝的水毁过程进行对比分析,找出冲刷坑深随时间变化的规律,观测到不同结构形式丁坝对河床冲刷地形的影响.在此基础上,对比分析不同的坝型的试验数据,提出具有较好稳定性的新型坝身横断面结构形式,并且深入研究丁坝不同坝长、挑角下河床冲刷及丁坝水毁机理.     

编队作战需求下舰船修理周期结构的优化

舰船全寿命期内的部署和修理活动需要在其修理周期结构的指导下进行,而编队的使用则需要编队内各舰艇的修理周期结构的相互配合,从而使编队拥有更高的部署能力。文章建立了编队修理周期结构的优化模型,考虑了同一舰级下舰艇相互代替使用的情况,更能真实反映编队的部署和修理情况,采用遗传算法对编队的部署能力进行优化分析,实例证明优化后可以显著提高编队的部署能力,为进一步研究编队的部署维修奠定了基础,同时在单舰的修理周期结构上加上了编队使用需求这一约束条件,拓展了研究舰船修理周期结构的思路。     

油轮艏部结构碰撞特性研究

在船舶碰撞中,船艏是主要作用方.船艏结构的碰撞特性是影响船-船碰撞过程中被撞船舷侧结构损伤程度的决定因素.为减少碰撞事故损失,应从碰撞的观点对船艏结构的特性进行研究,提出一种研究船艏的碰撞特性的方法及表征船艏碰撞特性的特征量,据以改进船艏设计.根据船艏结构本身的碰撞破损过程,对船艏结构碰撞力与破损深度的关系、艏部构件在碰撞过程中的损伤形态和能量耗散进行了研究,指出碰撞力曲线是船艏结构的一种固有特性.提出了碰撞力面积密度曲线的概念,它可以用于定量表达船艏结构对其它结构的破坏能力.利用有限元数值模拟方法计算了一艘4万吨船艏的碰撞损坏实例,显示了上述碰撞特征并讨论了提高碰撞数值模拟计算精度的方法.     

叶轮旋向对喷水推进器噪声性能的影响

文章运用计算流体力学和直接边界元方法计算叶轮旋向对喷水推进器水下辐射噪声性能的影响。首先,采用计算流体力学方法计算和分析了某喷水推进泵的裸泵性能曲线,并与厂商数据比较以验证CFD计算方法;然后,计算某“船体+流道+喷水推进泵”的稳态流场,在此基础上计算喷泵内的非定常流场,并获得了叶轮叶片、导叶叶片、轮毂和外壳壁面上的偶极源以及固体壁面上的单元和节点信息;最后,采用直接边界元方法计算喷水推进泵的声场分布。结果表明：喷泵内最大压力脉动在叶轮进口处,压力脉动幅值从轮毂到轮缘逐渐增大;叶轮进口处的压力脉动幅值外旋泵比内旋的大,但在叶轮和导叶相互作用区域则相反;在10～1000 Hz内,叶轮和导叶相互作用区域对于辐射噪声的贡献是最主要的;内旋泵的总声压比外旋泵的总声压级大2.4 dB。