内河散货船总纵极限强度可靠性分析

针对影响内河散货船船舶结构安全的不确定因素,采用三维势流水动力程序进行波浪弯矩的长、短期预报,根据Turkstra准则选择外载荷极值组合形式,提出适用于内河散货船总纵极限强度可靠性分析方法,对某内河散货船的不同工况进行计算和分析,给出不同工况下失效概率的计算方法。     

LNG混合动力船优势几何

所谓LNG混合动力就是在船舶现有柴油机的基础上,增加一套LNG供气系统和柴油LNG双燃料电控喷射系统,通过电子转换开关,可实现单纯柴油燃料状态下和油气双燃料状态下两种运行模式,将船舶单一的柴油动力改造为柴油LNG双燃料动力,通过采用LNG部分替代柴油燃料,达到节省燃油和降低排放的双重目的。     

水浴式气化器自增压盘管的优化方案及现场实施

近年来,江苏省正在内河水域大力推进常规柴油动力船改造成柴油-LNG双燃料动力船舶,已改造完成的一批双燃料动力船因其更换了新的双燃料主机而未加额外防振设施,造成船舶振动明显增加,船上LNG储罐配套用的水浴式气化器因长期工作于船舶振动严重的环境下,加上其自身设计缺陷,导致气化器内部的自增压盘管产生裂纹,从而有盘管断裂及天然气大量泄露风险,存在船舶失火甚至爆炸安全隐患,柴油-LNG双燃料动力船上急需解决此问题。本文提出了自增压盘管的优化方案,分析了优化方案较原自增压盘管存在的优势,介绍了优化方案在船舶现场的实施。     

船舶能耗模型构建及清洁能源适用性分析

清洁能源应用是航运业实现减碳目标的主要措施,清洁能源动力船舶的运行特点与通航环境的关联性比柴油动力船更大,准确计算船舶能耗和排放是清洁能源适用性分析的前提。采用Matlab/Simulink平台,构建基于通航环境和实际营运策略的能耗计算模型。以长江7 500吨级干散货船为例,综合分析船舶采用不同能源动力形式的计算结果,推荐出适配的清洁能源应用方案。结果表明：当前阶段,LNG是适用的清洁能源,混合动力、柴油-LNG双燃料机械动力是适配的动力形式。     

船舶舵设备可靠性设计

分析船舶舵设备设计中的计算工况、应力计算方法、材料性能、结构尺寸和强度裕度等不确定因素,开展舵设备可靠性设计。结合传统设计方法给出舵设备可靠性设计流程,建立舵系统可靠性模型,提出舵设备可靠性指标确定与分配方法。以舵杆为例进行可靠性设计,获得给定可靠性指标下的舵杆尺寸,并进行随机变量分散性影响分析,结果表明舵杆直径和材料强度的分散性对舵杆失效概率影响非常大,设计和加工时应予以重视。最后对多支撑式不平衡舵的舵销结构提出破损安全可靠性分析方法,并进行算例分析。本文可为高可靠性的舵设备设计提供参考。     

基于无线以太网的柴油-LNG双燃料动力船舶安全监控技术研究

传统使用柴油的船舶在航行过程中给大气造成了极大污染,液化天然气是一种较为清洁的能源,近年来柴油-LNG双燃料动力船舶得到广泛发展,使用LNG和柴油混合动力能够减少污染,并极大降低船舶运输成本。本文对柴油-LNG双燃料动力船舶存在的安全进行详细分析,提出一种基于以太网—安全监控节点的系统解决方案,重点设计了安全监控节点的A/D转换部分。系统能够实现对甲烷泄露和火灾的监控,安全监控节点体积小,成本低。     

基于RBD方法的船用变频器可靠性计算

船用变频器的失效概率较大,会对电机正常运行产生不利影响,本文基于可靠性框图(RBD)的方法去描述和计算船用变频器的可靠性,方便了数值计算,简化了处理过程。     

基于纵弯曲强度可靠性分析的船舶中剖面优化

研究基于船舶纵弯曲强度可靠性分析的全概率方法,以通过波浪载荷直接计算软件和船舶剖面强度信息计算得到的纵弯曲强度失效概率为目标函数,以相关规范对剖面构件的尺寸要求和剖面面积上限作为约束条件,通过MATLAB建立优化模型。并结合MATLAB集成的遗传算法工具箱对船舶中剖面进行优化设计。算例结果表明在剖面面积减小了0.38%的情况下,纵弯曲强度失效概率由原来的7.22×10-5降低为1.32×10-5,表明此方法用于船舶中剖面结构优化是行之有效的。     

30000 m3 LNG船EEDI计算方法研究

双燃料电力推进系统在LNG运输船上的应用越来越普遍。由于采用了清洁能源天然气作为船舶的动力燃料,使污染物排放情况明显好于传统船舶,能效也更高,但国际海事组织现有能效设计指数(EEDI)计算未能覆盖此类型船舶。通过一型实船计算,探讨了采用双燃料电力推进系统船舶的能效设计指数评估方法。     

水动力载荷下复合材料螺旋桨强度评估

为开展水动力载荷下复合材料螺旋桨强度评估研究,首先采用ANSYS/CFD计算螺旋桨流体模型在设计工况下的水动力载荷,并基于ABAQUS软件通过编码INP文件将水动力载荷施加于螺旋桨结构强度模型上;然后基于Hashin失效准则,分析不同铺层角下螺旋桨可能出现的失效模式,进行复合材料螺旋桨结构强度的评估分析;最后,依据应力等效原则,将水动压力载荷等效为集中载荷,开展模型桨静强度试验和仿真计算。结果显示:仿真计算结果与试验结果吻合良好,最大误差在9%以内,验证了复合材料螺旋桨强度评估方法的可靠性。