船型参数对骑浪/横甩薄弱性衡准影响研究

骑浪/横甩是IMO船舶第二代完整稳性的五种失效模式之一,是一种基于概率的稳性衡准,制定规范的目的是更有效地保障船舶在实海域中的航行安全,确保不发生稳性失效情况.本研究中,以IMO有关成员国提出的最新版骑浪/横甩薄弱性衡准草案为基础,基于自主开发的骑浪/横甩薄弱性衡准校核软件,针对围网渔船开展了样船计算和比较分析,研究IMO正在制定的骑浪/横甩薄弱性衡准方法对该类船型的适用情况,分析船型参数对骑浪/横甩薄弱性衡准的影响,为我国参与国际法规制定,提出针对骑浪/横甩薄弱性衡准的提案提供技术支撑和依据.     

IMO船舶瘫船稳性倾覆概率研究

目前国际海事组织(IMO)第二代完整稳性衡准工作组正在制定瘫船稳性薄弱性衡准。针对IMO瘫船稳性第二层衡准草案,首先对瘫船稳性第二层薄弱性衡准方法进行了分析。其次考虑风浪的联合作用,采用单自由度非线性横摇运动方程,利用IMO提供的国际标准船模CEHIPAR 2792,研究了GZ曲线分段线性方法和不同有效波倾系数对概率计算方法的影响。最后,通过计算不同风浪环境条件下船舶的倾覆概率,给出了不同概率计算方法的结果,验证了分段线性化方法计算倾覆概率的可靠性。     

基于IMO第二代完整稳性的养殖工船稳性

深远海可移动养殖工船是一种新型船型,目前国内尚未针对其稳性指标给出明确的规范。为此,选取几种具有代表性的样船,基于国际海事组织（IMO）第二代完整稳性衡准对其改装成养殖工船之后的稳性衡准进行计算,分析主尺度和船型系数等因素与第二代完成稳性衡准的关系,以对养殖工船在极端海况下稳性安全的设计提供参考。     

二代稳性骑浪/横甩稳性失效模式的营运限制及操船指南研究

国际海事组织(IMO)正在制定的船舶第二代完整稳性衡准规范中明确了对于无法通过第一和第二层薄弱性衡准校核的船舶,可通过施加营运限制或施行操船指南的方式使其达到规范要求的安全水平。论文聚焦骑浪/横甩稳性失效模式,阐述规范中与其相关的营运限制及操船指南制定方法。应用规范中提供的有限散布表方法和简化操船指南法对国际标模ITTC-A2渔船和我国的一艘围网渔船进行了计算研究和对比分析。结果表明,对于选取的样船,根据有限散布表法的计算结果施行营运限制将是十分不利的,在有义波高接近1m的情况下船舶就将无法营运;推荐采用简化操船指南的方式,在不利海况中降速20%左右,以确保船舶的航行安全。这项研究为无法通过第二层骑浪/横甩薄弱性衡准校核的船舶提供了营运操船方面的解决方案,为国内更好应对二代稳性规范将带来的冲击和挑战作相应的技术储备。     

瘫船稳性薄弱性评估样船计算分析

国际海事组织IMO目前正在制定第二代完整稳性衡准,其中瘫船稳性薄弱性衡准是其中的重要内容。基于IMO SDC 1/INF.6瘫船稳性失效模式薄弱性衡准草案的相关内容,开发了瘫船稳性薄弱性衡准第一层和第二层计算程序,并进行了11艘样船计算,样船包括渔政船、油船、巡逻船、海域看护船等。对于各种船型分别进行满载、设计和压载三个吃水状态的瘫船稳性薄弱性评估,根据计算结果分析了第一层和第二层的协调性,为制定瘫船稳性第二层薄弱性衡准提供参考。     

船舶纯稳性丧失薄弱性衡准计算研究

国际海事组织(IMO)第二代完整稳性衡准工作组正在制定纯稳性丧失薄弱性衡准。在最近的SDC1会议上提出了新的衡准草案,并在会议期间进行了新的补充。论文首先分析了最新草案中纯稳性丧失的衡准方法;其次选取不同的船型在不同的工况下进行计算分析,研究了目前衡准值的可行性,为IMO船舶纯稳性丧失衡准的制定提供技术支撑。     

IMO第二代完整稳性骑浪/横甩评估软件研发

国际海事组织(IMO)目前正在制定的第二代完整稳性衡准将对我国船舶工业产生重大影响。针对衡准草案中的骑浪/横甩这一稳性失效模式展开了研究,参考新一代完整稳性的衡准技术框架,采用三层结构提出了一个系统的骑浪/横甩评估体系。为方便用户能更直观清晰地完成整个稳性评估过程,开发了IMO第二代完整稳性骑浪/横甩评估软件,着重对第二层衡准的评判进行了阐述与探讨,并以一条远洋围网渔船为例对软件进行了展示。所开发出的评估软件具有一定的实用价值,为国内船舶工业界应对IMO第二代完整稳性新规范要求提供了相应的技术支撑。     

纯稳性丧失衡准实船分析研究

随着第二代完整稳性衡准的制定,作为一种独特的波浪中稳性问题,纯稳性丧失衡准即将在未来几年内作为建议性要求被国际海事组织(IMO)颁布执行并应用于实船设计。而当理论研究成果向实际工程应用转化时,有必要进行大量适用性研究以便勘验、提高该方法的鲁棒性。论文介绍了基于经验公式的Level 1衡准和基于分析波浪中考虑物面非线性影响GZ曲线特征的Level 2衡准方法,通过分别采用这两种方法针对不同类型38条实船的数值预报研究,分析了不同船型、尺度和装载工况的实船设计对于纯稳性丧失衡准的敏感性。在此基础上介绍了适用Level 2衡准的两种进水角计算方法,通过对比分析了两种进水角计算方法对于敏感性预报结果的影响及其适用性。根据以上研究,对IMO现有衡准方案存在的问题提出了若干改进建议。     

渔船稳性研究

稳性是保证渔船安全的重要性能，本文讨论了世界主要稳性规范对渔船的要求，并结合对多艘国产渔船稳性校核结果，对渔船的稳性提出了一些看法。同时，用时域分析方法研究了气象衡准。     

基于局部线性化方法的瘫船稳性敏感性分析及衡准完善

[目的]瘫船稳性是当船舶失去动力后,在横风横浪状态下发生共振横摇甚至倾覆的运动模式,是公认的较危险的稳性失效模式。国际海事组织(IMO)船舶设计与建造分委会(SDC)预计将于2019年完成第2代完整稳性衡准规则定稿,目前亟需大量的样船计算以完善规则。[方法]基于局部线性化方法,对3艘集装箱船进行了瘫船稳性第2层衡准校核计算,并分析了瘫船稳性敏感性与船舶各设计参数的关系。[结果]分析结果表明,随着船舶吃水深度的增大,船舶倾覆概率将先增大后减小,并对第2层衡准的标准值选取及衡准完善提出了建议。[结论]可为瘫船稳性衡准研究提供技术支持。     

4000t级单体深V复合船型阻力及耐波性能

单体复合船型是基于减纵向运动组合附体技术研发的高耐波性船型。基于性能优良的圆舭船型进行深V船型线型设计,再应用减纵摇组合附体技术,生成深V单体复合船型,使其耐波性得到大幅提高的同时对静水阻力影响较小。本文基于某四千吨级圆舭船型,经过深V改造生成深V主船体,并设计匹配的首部组合附体和尾板,生成四千吨级单体深V复合船型。通过合理的主船体和附体构型设计和水动力布局,有效降低深V船型兴波阻力。经模型试验验证表明该单体深V复合船型对静水阻力影响不大,耐波性得到大幅提升。     

极地破冰船动稳性敏感度分析

船舶动稳性性能对于确保恶劣海况下的航行安全具有重要意义。我国的极地破冰船需要经过较长航程的敞水航行才能顺利到达极地冰区,为了评估极地破冰船型在敞水中动稳性的安全水平并为未来新船型的开发积累经验,采用国际海事组织(IMO)第二代完整稳性衡准中的薄弱性衡准方法对两个不同尺度的概念设计方案分别开展了动稳性敏感性评估。研究表明,现有概念设计方案对于参数横摇和过度加速度失效模式表现出了一定的敏感性。通过分析诱发敏感性的船型设计参数,指出了未来开展进一步优化研究的方向。     

长峰不规则波与短峰不规则波对船舶失速影响的分析

船舶在波浪中的失速系数fw是新造船舶能效设计指数EEDI公式中的一个重要参数,它的计算方法是当前的一个热点。考虑到真实海浪常呈现三维特性,采用了国际海事组织(IMO)的GHG会议进展中推荐的频率谱以及ITTC建议的方向扩展函数,分析研究长峰不规则波与短峰不规则波对船舶失速的影响。计算结果表明,长峰不规则波与短峰不规则波中船舶增阻是有差别的,从而对fw也产生一定的影响。     

纯稳性丧失和瘫船稳性薄弱性衡准实船验证分析

国际海事组织(IMO)正在制定第二代完整稳性衡准,并计划于2019年开始强制实施.该稳性衡准涵盖了5种稳性失效模式:参数横摇、纯稳性丧失、过度加速度、瘫船稳性和骑浪/横甩.衡准评估由薄弱性衡准和稳性直接评估组成.本文采用实际运营的4艘油船和3艘渔政船对最新草案中纯稳性丧失和瘫船稳性的薄弱性衡准进行了计算,分析了第一层和第二层薄弱性衡准的一致性,为纯稳性丧失和瘫船稳性薄弱性衡准的制定提供参考.     

分段式尾压浪板对高速船阻力性能的影响

基于CFD技术,以排水型高速船Model 5b为模型,寻求改善高速船阻力性能的尾压浪板新形式。首先尾压浪板新形式的确定在静水条件下进行,然后在波浪条件下验证该压浪板的阻力性能。基于CFD软件建立三维数值波浪水池,静水条件下采用切割体网格技术预报船模的阻力性能。波浪条件下数值水池入口采用直接造波方法,尾部采用人工阻尼消波方法,自由面采用VOF方法处理,采用重叠网格技术预报船模的阻力性能以及运动响应。确定一种比常规压浪板阻力性能优良的分段式压浪板,为船舶节能附体的研究提供参考。     

Broaching prediction of a wave-piercing tumblehome vessel with twin screws and twin rudders

The new intact stability criteria which are under development at the International Maritime Organization (IMO) are required to cover a broaching phenomenon, well known as a great threat to high-speed vessels which can lead to capsizing. Some reports exist which demonstrate that their numerical models can predict a highly nonlinear phenomenon of broaching. However, additional validation studies are needed for unconventional vessels, in addition to conventional ones, to develop direct stability assessment methods for the new intact stability criteria. In this research, we selected as the subject ship a wave-piercing tumblehome vessel with twin screws and twin rudders, a design expected to be one of a new generation of high-speed monohull ships. Firstly, a series of captive model tests were conducted to measure the resistance, the manoeuvring forces, the wave-exciting forces, the heel-induced hydrodynamic forces, and the roll restoring variation for the unconventional tumblehome vessel. Secondly, the existing mathematical model which had been developed for broaching prediction of conventional vessels with a single propeller and a single rudder was extended to unconventional vessels with twin propellers and twin rudders. Finally, comparisons between numerical simulations and the existing free running model experiments were conducted. As a result, it was demonstrated that fair quantitative prediction of broaching is realised when the rudder force variation, the roll restoring variation and the heel-induced hydrodynamic force for large heel angles are taken into account.     

基于统一模型的船舶迎浪参数横摇数值预报及其舵减摇研究

国际海事组织（IMO）正致力于第二代完整稳性规范的制定,而参数横摇一直是船舶动态完整稳性研究的热点。文章采用考虑船舶操纵性和耐波性运动耦合的统一模型对迎浪规则波下的船舶参数横摇运动进行了时域数值模拟。在时域模型中,六自由度耐波性运动辐射绕射力采用切片理论计算,并由脉冲响应函数法转化到时域。非线性回复力和入射波力采用瞬时湿表面压力积分方法计算。操纵性运动基于MMG模型,依据统一理论将操纵性与耐波性运动进行耦合计算。文中先应用简化三自由度模型对三艘集装箱船进行了参数横摇样船计算,并进行了初步的模型实验验证,依据结果对比分析了横摇惯性矩、初稳性高和方形系数对参数横摇的影响。基于统一模型分析了操纵性运动对参数横摇的影响,并进行了参数横摇舵减摇研究。     

加速单壳油船淘汰新规则的研究

国际海事组织 ( IMO)第 5 0届海洋环境保护委员会 ( MEPC)通过了有关单壳油船加速淘汰的修订案 ( MARPOL公约附则 I第 1 3G条 ) ,包括为油船延长申请状态评估计划( CAS)和禁止单壳油船装载重等级油 ( HGO)的新规则 ,有望于 2 0 0 5年 4月 5日在默认接受程序之下被强制执行。本文对此进行了介绍。并论述了其对油船市场影响     

新规范对引航员登离船装置的主要影响

最新国际海事组织(IMO)关于引航员登离船装置国际规范的公布实施,对相关现行国际标准与规范产生一定的影响。为了更好地应用实施,从新规范对引航员登离船装置设计和实施的国际标准等方面产生的主要影响,以及新规范与巴拿马运河管理局的规范对引航员软梯和引航员舷梯的不同规定等方面进行具体对比研究与归纳,并结合实际进行相关应用说明,为设计方更加合理设计引航员登离船装置并启发创新应用有着重要意义。