船用泡沫铝夹层板在低温下的冲击动态响应研究

泡沫铝夹层板具有良好的动态能量吸收性能,在极地船舶抗冲击防护方面具有巨大的潜在应用前景。文章利用ABAQUS有限元软件,结合准静态拉伸压缩材料试验,建立了船用泡沫铝夹层板的低温动态冲击数值仿真模型,研究了其动态冲击响应与抗冲击性能,并采用Instran 9350落锤冲击试验机对数值仿真模型进行了试验验证。在此基础上,研究了低温和冲击能量对船用泡沫铝夹层板动态冲击响应的影响。结果表明,随着冲击能量的增加,常温和低温条件下船用夹层板的冲击力峰值、最大挠度和最终挠度遵从乘幂增长规律。与常温相比,低温下船用泡沫铝夹层板的面板变形较小,且随着冲击能量的增加,低温的影响更为显著,即船用泡沫铝夹层板在低温下具有更好的抗冲击性能。     

极地救生艇耐低温性能研究及试验方法

为了解决国内已研发的救生艇不能满足极地环境温度(小于或等于-50℃)下的设计和制造规范的问题,设计制造了适合极地低温环境的极地救生艇样机。研究了样机的耐低温性能,包括发动机的低温启动性能、艇钩装置的低温释放能力、门和舱盖的开启能力等,并进行了必要的低温环境(-50℃)试验验证。试验结果显示:救生艇样机的发动机、艇钩装置、门和舱盖以及驾驶窗能够在极地环境温度下正常工作,从而保证了极地救生艇在极地低温环境下具备正常的救生能力,以期为同类产品的开发提供借鉴。     

极地救生艇/筏及其降放装置的性能标准及试验方法研究

极地航行存在附加风险,船舶应急操作能力尤为重要,极地救生设备应能适用于海冰、低温及其他极地环境条件,超出了常规船舶救生设备性能标准和试验方法的要求。在现有《国际救生设备规则》(LSA)的基础上,根据《国际极地水域航行船舶规则》(极地规则)要求,分析极地环境对救生艇及其降放装置和气胀式救生筏的不利影响,提出适应极地环境的技术和管理措施,并通过试验方法验证措施的有效性。在此基础上,归纳救生艇和气胀式救生筏及艇筏降放设备性能标准及试验方法,为参与LSA规则修订、指导极地救生设备研发提供技术参考。     

锚链扭转状态下的力学响应分析

在海洋平台的锚泊系统中,锚链常会产生扭转并导致链环处于很高的应力水平,影响锚链的安全性。文章首先介绍了锚链在不考虑摩擦条件下的扭转响应理论模型;然后通过非线性有限元分析,研究了无档和有档两种锚链在扭转状态下链环的应力分布、链环间接触区域的变化过程、以及锚链扭矩和链环间隙在扭转过程中分别与扭转角度之间的关系;最后,通过对大量有限元分析结果进行拟合,提出了锚链在扭转过程中能够考虑摩擦影响的扭矩估算经验公式。研究结果对更好地了解和评估锚链扭转状态下的安全性能具有参考意义。     

极地船舶机电设备标准现状分析及发展建议

极地环境会对船舶机电设备的外加载荷、材料属性、工作方式和维护保养等产生影响，从而对其设计、可靠性、使用和维护等提出了更苛刻的要求。从建立极地特殊环境条件下船舶机电设备标准需求出发，对国内外相关标准规范进行现状分析和梳理总结，并在此基础上提出我国极地船舶机电设备标准化发展建议，为我国极地船舶机电设备标准建设提供参考。     

IMO批准有关极地水域船舶安全的导航设备指南和决议草案

<正>在最近召开的IMO第101届海安会上,海安委批准了用于极地水域运作船舶有关导航和通信设备的指南。该指南包括有关温度和机械冲击测试,以及如何处理寒温下结冰和电池性能问题的建议。预计,这将成为支持强制性极地规则实施的重要工具。IMO的极地规则有助于确保在严酷的北极和南极区域运作的船舶考虑到极端性温度,并确保要紧的设备在这些条件下仍维持运作。海安委还批准了在极地水域运作船舶有     

可变节径锚链轮铸造模具设计

1 问题的由来 起锚机是船舶航行过程中频繁使用的甲板机械.经历一段时间以后,锚链由于经常受到拉伸而使链条节距拉长.锚机的锚链轮是牵引锚链、完成起锚工作的重要部件.锚链轮的轮齿与锚链之间由于频繁啮合,时间长了将会造成轮齿的磨损.     

船用锚链发展及标准化现状

主要航海和造船国家均有自己的锚链标准/规范。虽然各标准在主要概念和使用上基本相同,但在具体的定义、选材、尺寸公差和设计方面仍有差异,给设计单位、船厂和锚链配套企业的材料选用和生产锚链带来了诸多困扰。此外,在长期使用过程中,也发现了这些标准中的一些与实际情况或使用不匹配的问题,亟待梳理与升级。文章主要从材料等级、设计尺寸和制造公差3个方面分析了各个国家现行标准和船级社规范对船用锚链的异同点,为船用锚链标准的统一和进一步标准化提供了依据。     

考虑腐蚀磨损的全生命期内锚链极限强度和疲劳演变分析

系泊锚链在海洋环境中会受到整体腐蚀以及链环磨损的影响，在环境载荷的作用下极易出现疲劳破坏和极限破断问题。本文以无档锚链为研究对象，根据南海典型海况建立考虑腐蚀磨损的系泊锚链关键位置全生命期的损伤模型；提出考虑腐蚀磨损的系泊锚链极限强度演变评估方法，采用有限元法计算锚链极限破断张力；提出考虑腐蚀磨损的系泊锚链OPB疲劳损伤评估方法，利用热点应力集中系数根据张力时程曲线和转角时程曲线，采用雨流计数法进行疲劳损伤演变评估，分析磨损和腐蚀损伤对锚链性能的影响。计算结果表明，锚链的腐蚀和磨损导致极限破断张力不断下降，疲劳损伤逐渐加剧，是锚链生命周期性能评估不可忽视的因素。     

极地航行船舶锚绞机设计

针对极地低温环境对船用锚绞机带来的各种影响进行分析,以此为基础梳理适用于极地环境的锚绞机在设计过程中需要注意的问题并提出相应的解决方案。选用抗低温材料、改善机构配合尺寸、采取防寒措施可以解决锚绞机在极地海域航行所面临的问题。     

船舶抛锚作业锚机刹车最小临界水深计算

船舶抛锚过程中锚机刹车最小临界水深的准确计算一直是海船船长关注的问题.抛锚过程中,锚链不断地从锚链舱滑出,滑出的这部分锚链的质量在不断变化,是一个变质量系统,用牛顿经典力学定律很难准确计算出重力抛锚方式下,锚机刹车能保持有效控制的最小临界水深.运用密氏方程结合运动学原理进行计算的方法,可以获得比较可靠的计算结果.     

非均匀条件下的船舶锚链静力特性快速计算

为探索锚泊船偏荡时船与锚链相互作用问题,开展了非均匀条件下锚链静力特性的快速计算研究。采用分段外推-校正方法计算了锚链张力、顶端倾角、悬垂线形状及长度。通过寻找锚链悬垂线最低点位置以及预估顶端倾角的方法来增加求解速度,实现了快速运算。     

大型船舶深水抛锚控制关键因素

大型船舶在深水抛锚时容易出现安全问题,如丢锚、弃链、损坏锚机等。研究了船舶深水抛锚时的极限水深、出链长度和抛锚方法等,提出了大型船舶深水抛锚控制的关键因素,可供相关人员参考。     

锚链直径对船舶锚泊能力的影响

从减轻船总体负担、采用链径更小的海洋系泊链的设计需求出发,以单个链环为微元对锚链在锚泊状态所形成悬链线方程进行推导,建立锚链在典型锚泊状态下的悬链线方程,并以此为基础完成不同链径锚链在抛锚长度、最大可承受环境力、最大抛锚深度等方面的计算分析。结合计算结果和船舶实际使用情况,对采用不同链径锚链的锚泊能力进行综合分析后认为,虽然链径较粗的锚链的理论锚泊能力较强,但若采用霍尔锚等非大抓力锚,或对锚泊水域面积无明确要求、没有在深水中抛锚的特殊需求等,则可以选用链径相对较细的海洋系泊链代替目前规范中规定的电焊锚链。     

趸船内八锚锚链受力分析

针对码头结构设计规范中关于内八锚及地牛受力计算的规定不明确的问题,参考水下锚链计算推导过程,根据静力平衡分析,列出悬链平衡方程,求解得出内八锚锚链悬链线标准方程,并通过曲线积分得到悬链线长度的计算公式。考虑到内八锚锚链在岸坡上拖锚的特殊情况,引入岸坡出坡点处斜率k,采用静力分析方法,得出锚链最大拉力、地牛拉力的计算公式。结果表明,锚链悬空段最大拉力出现在岸坡出坡点处,锚链最大拉力出现在地牛处。研究成果可为类似工程提供参考。     

锚链多体系统最优化求解方法及其对比分析

为了在不添加额外方程或判断条件的情况下，求解锚链多体系统悬链和卧链共存的状态，提出利用最优化原理描述静态锚链多体系统的状态方程，即最小势能方程，并与传统的悬链线方程和多体系统一般力学方程进行对比分析。结果表明，该方法不需要进行复杂的受力分析，形式简单且物理意义明确。数值计算结果与传统方法在计算悬链时是一致的，且可在统一的框架下计算悬链和卧链同时存在的状态。     

基于拖曳锚轨迹方程的拖曳锚系泊优化分析

拖曳锚系泊作为目前海洋工程使用最为广泛的系泊方式，因其较低的制造和安装成本使其成为小型浮式平台系泊方式的首选。目前拖曳式系泊设计大多根据以往工程经验进行选择设计，由于经验设计中并没过多的泥面表面及以下锚链安装信息，因此在设计之初很难对系泊材料用量准确计算。不同重量的拖曳锚在同样的嵌深和同样的锚倾角条件下，所能提供的系泊力大不相同。同时，不同重量的拖曳锚的在相同土壤条件下拖曳嵌入轨迹不同，因而最大埋深不同。上述两方面原因导致不同重量的拖曳锚提供的系泊力不一样。因此，需要达到同样的系泊效果，泥线以下反悬链线和卧底链的长度在不同重量锚的系泊系统中是不同的。参照系泊成本各个分项在其生命周期各阶段的占比，材料制造成本与安装成本占据系泊成本的大部分，且安装成本往往正比于材料成本。因此降低系泊锚链的材料成本对整个系泊系统的成本降低起到了巨大的优化作用。通过结合拖曳锚的极限平衡法拖曳轨迹理论方程，以不同重量的拖曳锚在粘性土壤中的不同拖曳距离下提供额定系泊力时所需要的材料重量为系泊成本评价依据，从而得到浮式结构物系泊系统的一种设计优化方法。     

基于弹性悬链线理论的斜坡式码头趸船系留设施受力计算方法

随着三峡枢纽的建成运行,重庆地区码头作业水文条件的改变以及船舶的大型化对斜坡式码头趸船系留设施提出了更高的要求。为确保港口安全生产,消除趸船现有系留设施存在的安全隐患,提出了一种考虑锚链和缆绳的弹性、悬链线的几何特征以及躺底段和贴岸段影响的多根不同方向锚链和缆绳共同作用的斜坡式码头趸船系留设施受力计算方法。结合工程实例,运用Matlab编程计算,计算结果符合经验规律,并与Optimoor软件计算结果吻合,验证了该方法的实用性和可靠性。     

半潜式平台定位系泊控制试验系统设计与应用

采用三台模型锚机和一台实物锚机模拟半潜式平台定位执行机构,建立了锚链索动力学模型、锚机动力学模型和平台系统数学模型,运用自动定位控制算法控制平台的位移。将变频技术、PLC控制技术和工业以太网技术应用在系泊控制试验系统中,提高了自动化程度、工作效率和可靠性,对半潜式平台的国产化研制具有重大意义。