基于遗传算法的VLCC货油舱分舱优化

探讨以减小静水弯矩为目标的超大型油船分舱优化方法。建立以横舱壁位置为参变量的参数化分舱模型,编程实现典型工况配载计算;建立基于遗传算法的优化模型,实现在主尺度、船型和货油舱区域总长确定的情况下,以最小静水弯矩为优化目标的货油舱横舱壁位置优化。实际应用结果表明,该方法能快速高效地找到满足强制规范要求的静水弯矩最优的分舱方案。     

“穷举法”在油船货油舱分舱优化设计中的应用

为实现油船货油舱分舱优化,以一艘大型油船为例,根据MARPOL公约和共同结构规范(HCSR)的要求,在主尺度、船型和货油舱总舱容确定的情况下,以最小静水弯矩为优化目标,基于"穷举法"编制优化货油舱横舱壁位置的应用程序。实际应用结果表明,该程序可运用到油船的分舱优化中,能达到快速、合理地分舱,提高设计效率的目的。     

考虑实时浮态调整的散货船分舱优化

以某散货船为例,在船舶主尺度、船型参数和货舱总长度不变的情况下,将货舱间横舱壁的偏移距离作为优化参数,以船舶静水弯矩和静水剪力为目标函数进行优化,寻求使船舶静水载荷达到最小的横舱壁组合,并针对货物随着舱壁位置不同而引起的浮态变化,编写实时调整压载水的程序。该程序可应用在散货船的初步设计中,对船舶分舱设计和配载布置都具有指导性的意义。     

1000吨沿海油轮

几年来沪东造船厂建造的钢质单桨柴油机沿海油轮已有60余艘。该船艏柱前倾,巡洋舰艉,有单层连续甲板,设有艏楼及长艉楼。机舱位于艉部;货油舱设有纵舱壁及横舱壁,左右对称,共有六个货油舱;在货油舱之前还设有隔离舱,其后则为油泵舱。     

一种液化气船A型舱的分舱优化设计方法

液化气船A型舱建模复杂,且与主尺度、线型及舱容指标等耦合性很强,为提高A型货舱的液化气船在总体层面综合优化设计效率,提出了一种基于参数化建模的液化气船A型货舱的分舱优化设计方法(POMSA)。该方法以参数化建模为核心,以NAPA三维设计软件为平台,对液化气船A型货舱包括典型中横剖面形式、主横舱壁位置以及内壳折角三个方面进行参数化建模表达并作为主要设计变量;基于主尺度、线型、初步总布置等信息作为前提输入;以IGC规范对货罐位置要求、建造工艺对货罐最小边长的要求,目标货舱舱容,螺旋桨浸没以及视线等对压载水量的要求为约束;以货舱舱容最大化为优化设计目标;以iSIGHT优化设计软件为平台,搭建优化数学模型,采用一种探索型全局优化算法的组合算法求解优化模型。经验证,该方法优化迭代效率很高,适合总体设计前期快速评估反馈方案。     

国际航行油船压载舱碳氢气体监测系统自查问题清单

近年来,我国沿海港口发生多起因货油舱舱壁焊缝脱焊或货油管系破损等导致货油泄漏至相邻压载舱酿成的重大安全、污染事故。油船装载货油条件下,舱内始终保持正压,货油舱在充惰时,压力不低于1KPa,货油舱与相邻舱室之间舱壁有瑕疵的焊缝或对接处易导致货油泄漏至相邻舱室.     

无横撑、少制荡舱壁的VLCC货舱优化设计

在货舱横向强框架上应用拓扑优化和形状参数优化技术,不仅实现了VLCC纵舱壁垂直桁无横撑设计的目的,而且使货舱区结构重量减轻,建造工艺简化。通过合理布置货舱的横舱壁和纵舱壁,可以在实现制荡舱壁数量和长度最小化的同时,明显减小装载手册所有工况的静水弯矩包络值,从而提高船体的安全性。预计可以降低VLCC货舱区建造成本的5%以上。     

散货船的货舱分舱布置对总纵弯矩的影响研究

货船的货舱分舱往往决定了船体梁静水弯矩的大小,而合理的分舱能降低船体梁的静水弯矩,从而减轻船体结构的重量。以某61 000吨级散货船为研究对象,通过对完整和破舱工况下的静水弯矩进行比对,找出各舱货物质量变化对静水弯矩影响的规律,从而判断如何分舱可以降低船体梁静水弯矩。试验结果表明:这种方法是可行的,新方案下船体梁静水弯矩相比初始降低了约8%。     

基于变质量热力学的油舱气相区动态模型

根据变质量系统热力学原理,基于浓度边界层理论作出油舱气相区中舱气均一性的系列假设,应用控制容积质量守恒方程、能量守恒方程和连续性方程及气体状态方程,针对液货作业建立油舱气相区数学模型。该模型普适于表征各种液货作业过程油舱中舱气组分、压力和温度等参数的变化。研究表明,气相状态受到液货作业行为及环境因素的扰动,具体行为取决于液货装卸、惰气充注、透气速率、环境温度和货物物性参数等。该研究为气相状态安全控制和液货作业优化提供了理论依据。     

20.8万吨散货船总纵弯矩优化分析

本文总结散货船的各类典型装载工况,并针对散货船是否有首尾尖舱,分别梳理了影响总纵弯矩的决定性工况。以中国船舶及海洋工程设计研究院（MARIC）开发设计的20.8万吨散货船作为母型船,以优化总纵弯矩为目标,分析优化散货船总纵弯矩的多种途径,包括取消首尾尖舱、将底墩和顶墩改为压载舱、调整槽型舱壁的位置和方向、调整燃油舱在机舱和货舱区的舱容分布等。本文在分析如何优化总纵弯矩的同时,强调要综合考虑总布置、装载、浮态和规范要求。同时针对空船重量重心对总纵弯矩的敏感度影响进行定量分析,可为在船舶设计初期控制总纵弯矩提供一定参考价值。     

基于提高舰船不沉性的分舱优化

从舰船的水密分舱(主船体分舱)方面考虑来提高舰船的不沉性。提出了"平均初稳性高"和"平均最小干舷"的概念,并建立其数学模型。然后以两者为目标函数,以设置的水密舱壁位置为设计变量进行遗传算法优化。优化过程中,利用线性加权和法将多目标问题转化为单目标问题,并结合与舰船不沉性相关的实际问题对遗传算法进行改进。最后,以某一舰船为例进行优化试验,计算结果表明,文中方法是可行的、有效的,可应用于主船体分舱等船舶工程领域。     

关于MARPOL附则1／25A的分析研究

国际海事组织于90年代初期在MARPOL 73/78附则I中增加了第13F与13G的条款,规定一定载重量以上的油船必须设置双层底与边舱,随着该条款的生效,油船的结构设计也发生了较大的变化.以往单底加二道纵舱壁的传统结构日趋消亡,取而代之的是在货油舱区域内设置双底双壳的结构.与传统的油船相比,设置双层底,相对地抬高了所载货物的重心,更为严重的是,如不设置纵舱壁的话,货油舱及底压载舱将存在可观的自由液面.     

VLCC货油舱横撑材优化布置

提要分析了VLCC货油舱横撑材结构的作用和受力特点,重点论述了VLCC货油舱横撑材的布置形式和优缺点,并对某型VLCC产品典型的货油舱横撑材布置方式做了优化,达到了减轻空船重量和方便船台施工的效果.     

超大型油船压载水舱分舱的优化研究

通过对国际船级社协会（IACS）URS11规范和其最新建议案的研究,结合已有VLCC船压载水舱分舱布置型式的分析,提出一种符合URS11最新要求的VLCC压载水舱分舱的优化方案,以达到降低船体设计最大中拱静水弯矩的目的。     

基于概率破损稳性的集装箱船优化分舱研究

对于支线型集装箱船来说,最终的装载能力往往取决于破损稳性,合理的分舱是提高分舱指数的有效手段。以某2500TEU集装箱船为例,首先对该船的原始模型进行简化并做鲁棒性分析,之后根据SOLAS 2009,借助国际通用软件工具生成大量分舱方案,通过对大量计算结果进行变量的敏感度分析,得出了水密横舱壁的数量及位置、边舱的宽度、二甲板及双层底的高度、压载舱的型式对分舱指数的影响。为设计者进行同类船的前期研发设计提供借鉴。     

CSR-H与CSR强度评估载荷的对比研究

对CSR-H 与CSR用于强度分析的载荷变化进行分析,对各载荷分量的包络值以及应用于等效设计波中的船体梁波浪弯矩、波浪剪力和外部海水压力、加速度等载荷分量的大小进行比较。分析货油舱、干散货舱、压载舱典型位置处的内部压力变化,并对载荷变化可能引起的结构要求变化进行分析和概括。     

《原油油船货油舱保护涂层性能标准》的应用研究

文章简要介绍了《原油油船货油舱保护涂层性能标准》(以下简称"货油舱PSPC"),通过与压载舱保护涂层性能标准(以下简称"压载舱PSPC")的比较,分析了货油舱PSPC与压载舱PSPC相异的技术条款对船舶建造的影响,研究了大连中远川崎船舶工程有限公司满足货油舱PSPC实施难点的对应措施。     

超大型矿砂船典型节点优化设计研究

以两条超大型矿砂船为例,采用节点细化有限元分析方法,对一系列高应力区域进行研究。以双层底局部短纵桁与内底/外底纵骨连接处、槽型横舱壁与纵舱壁相交处、边舱平面横舱壁水平桁趾部等位置为例,对应力集中节点的结构优化方案进行了比较计算,得到的结论对这些区域的节点设计具有一定指导意义。     

大型双壳体油船稳性模型

本文针对大型双壳体油船（ＤＷ＝２０￣３０万ｔ）结构与分舱特点，影响稳性的主要因素，提出确立初横稳心高度ＫＭ、重心高度ＫＧ、货油液面对稳性修正值δｈ计算模式。通过统计分析和实际分舱，进而建立了预报初横稳性模型。该模型符合超大型油舱分舱和结构特点，对船型方案选择确定主尺度具有实际意义。     

单舱大开口重吊船浮箱系统和分舱系统的设计与研究

单舱大开口重吊船是一种能载运杂货、散货、集装箱、重大件货及滚装货,并在舷侧配置大功率吊机的船舶,因其货舱开口大,横舱壁少,一旦主货舱破损进水,残存的可能性很小,而吊机使用时产生的横倾力矩给船舶稳性带来不利影响。为了解决这些问题,我们设计新型的浮箱系统和分舱结构,解决了单舱重吊船因货舱开口大,横舱壁少,一旦主货舱破损进水,残存的可能性很小的问题,提高了在破舱发生时的残存概率。通过对浮箱系统的设计,提高了船舶使用吊机时的船舶的稳性。