搁浅船舶扳正过程计算方法

为了研究搁浅船舶的打捞,计算了船舶扳正过程中搁坐力和纵倾角的变化,分析了船舶舱室内的自由液面在搁浅船舶扳正过程中的作用。根据搁浅船舶的受力特点,建立了其力学模型。针对传统搁坐力计算方式的缺点,利用 GHS 软件模拟搁浅船舶的扳正过程,并以某搁浅船舶为例,求解该过程中各搁坐点的搁坐力、总搁坐力、横倾角和纵倾角。通过仿真模拟,比较了船舶不同搁浅状态的扳正过程,分析了搁坐点位置、吃水、船体型线和船舶重力分布对搁浅船舶受力和姿态的影响。分析结果表明：搁坐点位置相对分散或船体吃水较深时,船体的纵倾角变化相对较小,变化量为其他类型的0．1％～2．0％;搁坐点关于船舯非对称产生的总搁坐力变化量相对搁坐点关于船舯对称产生的总搁坐力较小,前者变化量为后者的35％～65％;舱室内自由液面的存在加大了搁浅船舶打捞的难度,因此,在制定打捞方案时应该着重考虑其影响;施工过程中也应控制搁浅船舶翻转的速度,避免阻碍扳正工作或对船舶产生进一步的破坏。     

破舱倾覆船体扳正过程数值模拟

考虑了破舱倾覆船体浮性和稳性,研究了船体在扳正过程中空间位置和受力状态;采用欧拉旋转变换方法建立了船体空间力学平衡方程,根据船舶静力学原理,得到了破舱倾覆船体稳性和扳正力数学模型;根据伯努利定理计算了破舱进水量及其对船体重心和浮心位置的影响;利用GHS软件模拟了破舱倾覆船体的扳正过程,求解了其最大扳正力和进水量,计算了船体纵向6个位置的剪力、弯矩和扭矩。计算结果表明:在最初扳正时,破舱进水导致倾覆船体扳正力矩降低了130.312 MN·m,说明破舱进水降低了倾覆船体的稳性,可以减小最初扳正力,降低了扳正难度;在扳正后期时,破舱进水产生的倾斜力矩最大值为163.594 MN·m,说明破舱进水降低了船体的稳性,提高了扳正难度,仍需要施加较大的扳正力平衡船体;船体纵向强度分布会随着扳正力和破舱进水量的变化而改变,多点扳正船体的最大扳正力小于单点最大扳正力的40%,最大扭矩小于单点扭矩的50%;方案1~4的最大进水量分别为6 269.76、6 781.01、5 830.76、6 653.33t,因此,合理布置扳正点的位置,单点扳正(方案1~3)的进水量小于多点扳正(方案4)。     

内河船舶防止油污染设备检验

1船舶引起的油污染 船舶引起的油污染分事故性污染和操作性污染。事故性污染是指船舶（特别是油船和油驳）在航行中因撞船、触礁、搁浅、爆炸、火灾或船体损坏等原因造成燃油或货油流入水域；操作性污染是指船舶在装卸油过程中，因失职或操作失误而造成的溢油事故。     

箱型驳船三种不同装载状态的总纵弯矩和剪力研究

船舶弯矩和剪力的计算是核算船舶总纵强度是否满足要求的重要环节.以箱型驳船为例,根据弯矩和剪力产生的机理,应用微积分技术,计算出船中装货、两端装货、混合装货三种装载状态下的剪力和弯矩,绘制了剪力和弯矩曲线.研究结果表明:箱型驳船的最大剪力和最大弯矩出现的位置会随着装载情况的不同而发生改变.     

长江南京以下12.5?m深水航道的船舶通航安全风险研究

为了研究深水航道船舶通航安全风险的科学应对措施,文章对深吃水船舶的搁浅风险展开研究,结合船舶下坐、纵倾、横倾对船舶吃水的影响,通过蒙特卡洛概率仿真法探讨不同航速下的船舶搁浅概率。仿真结果表明,船速越大船舶的搁浅概率就越大,同样水深和船速的情况下,船舶尺度越大搁浅概率也相对较高,所以可通过船速的限制来有效降低船舶搁浅风险,对于大尺度的深吃水船舶可以通过减载、降速和拖轮护航相结合的方法来确保其安全航行。     

基于STL模型的船舶静水剪力与弯矩计算方法"

为了提高船舶强度计算精度,提出了一种基于STL模型的船舶静水剪力与弯矩计算方法。在计算总纵强度时,采用常规算法计算船舶浮态初值,然后采用迭代算法计算船舶吃水、横倾角与吃水差;按照船舶肋位切割船舶外壳得到每个肋位的横剖面,采用格林公式计算每个剖面水下部分的面积,纵向积分得到浮力曲线;通过对船舶舱室STL模型的切割,离线建立每个舱室的质量分布表,用舱室实际质量分布代替梯形分布来计算船舶质量分布曲线;最后基于散货船"太行128"和"SPRING COSMOS",通过浮力与质量分布曲线计算了5种典型载况下的剪力与弯矩。计算结果表明:计算值与采用软件NAPA的设计值相比,剪力与弯矩的平均误差约为1%,最大误差为2.6%,计算误差较小,因此,船舶静水剪力与弯矩计算方法精度较高;采用浮态迭代算法只需计算出船舶任意浮态下的排水体积与浮心坐标,程序实现简单、稳定与可靠;静水剪力与弯矩计算方法适用于船舶任意浮态,通过直接切割船舶外壳计算船舶浮力曲线,弥补了常规方法只能计算船舶纵向强度的不足;通过建立舱室的质量分布表与采用舱室的实际质量分布代替传统的梯形分布,减少了计算量,提高了计算精度。     

风帆助航船舶运动模型

分析了处于复杂环境下的风帆受力,给出了风帆在最佳攻角下的受力函数。基于船舶运动与主机转速之间的耦合关系,得出了船舶主机输出转矩与油门杆位置的拟合函数。以76 000DWT大型远洋散货船"文竹海"号为研究对象,根据实船参数建立了4自由度的风帆助航船舶运动模型。仿真结果表明:添加风帆后船舶速度增大,横摇角减小,但偏航增加。添加风帆后,在相同时间内船舶行驶的里程、最佳攻角下的船速与横摇幅度都随风速的增大而增大,但横摇角小于15°,在安全范围之内。可见,船舶运动模型符合实际船舶运动规律,是有效的。     

基于改进NSGA-Ⅱ的破损沉船起吊力优化

沉船打捞工程中,按照工程经验布置的起吊力参数(位置和大小)容易使得破损沉船起吊时的内力(剪力和弯矩)较大,可能导致沉船起吊断裂,尤其当沉船存在破损时,起吊断裂的可能性大大增加。为此,从梁弯曲理论出发,针对沉船起吊时的受力特点建立了以起吊力参数为输入,以内力分布为输出的沉船内力数值计算模型;基于该计算模型,以起吊力参数为优化变量,以内力峰值为优化目标,建立了起吊力参数优化模型;采用改进的NSGA-Ⅱ算法进行优化计算。以某破损沉船为对象,通过MATLAB实现建模与优化计算,结果表明：优化后的剪力峰值下降约22.72%,弯矩峰值下降约16.13%。     

高速铁路道岔扳动力偏大问题分析及处理措施

现价段高速道岔由于生产制造工艺、铺设施工的设备精度及人为因素,时常导致尖轨或心轨在转辙机扳动过程中出现较大阻力。解决办法是提高道岔生产和铺设精度;做好道岔部件受力位置的防锈润滑和优化,逐项减小影响扳动力的因素,使扳动力达到最佳状态。     

基于LS-DYNA的船舶下水动力学研究

文章采用动力学方法,利用LS-DYNA的流固耦合功能,考虑了船舶下水的惯性力、水动力以及船体水下形状等因素,对船舶下水过程进行了三维有限元数值模拟。与传统静力学方法比较,动力学方法不仅能够准确的预报船舶在下水过程中的受力情况,而且能够得到船舶下水过程中瞬时速度、加速度及浮态,能够适应现代造船质量控制的要求。     

一起搁浅事故的各方责任分析及应对措施

本文通过分析一例船舶搁浅事故各方的主体责任,总结了此类事故中各方应采取的应对措施,以期对类似海事提供参考,确保船舶通航安全.     

船舶撞击桥梁的撞击力研究

桥梁在船舶碰撞时受到的动力荷载和响应是复杂的动力非线性问题。通过冲击动力学理论,利用有限元软件AN-SYS/LS-DYNA对忠县长江大桥在高低水位下的船舶撞击进行模拟,对船舶在高低水位下的碰撞情况进行对比,并将碰撞力数值与各种规范的数值进行比较,可为桥墩防撞系统的设计提供参考。     

江津中渡长江大桥船桥碰撞力的计算和分析

结合拟建江津中渡长江大桥桥墩船撞力计算,对船舶撞击速度、角度的选取及影响进行了探讨;分别运用国内外现行的规范公式、经验公式及有限元模拟方法,对3 000 t、5 000 t级船舶撞击桥墩的碰撞力进行了计算对比。结果表明:我国现行公路和铁路规范公式计算结果偏小,美国AASHTO规范公式、修正沃辛公式与有限元计算结果基本一致。     

船舶倾斜对不同行人流疏散效率影响的数值分析

为研究船舶倾斜对船上人员疏散过程的影响,在基础社会力模型中引入行人倾斜力和自调整力,构建一种考虑船舶倾斜状态的改进社会力模型,通过比对前人实验结果验证模型的有效性。增加行人视角范围,确定周围行人作用的有效范围;结合MATLAB仿真单向、对向、交叉和多向行人流场景,分析不同倾斜状态对行人疏散速度的影响,并拟合疏散时间随倾斜角度变化规律。仿真结果表明：船舶倾斜角小于15°的情况下,行人速度会有小幅下降,但对整体疏散过程影响不大;当倾斜角超过15°时,行人行走速度会迅速下降,整体疏散时间也会急剧增加,并与倾斜角度呈六次关系变化。基于此,船舶倾斜状态下的最佳疏散时机为倾斜角小于15°。     

基于能量的船桥碰撞力计算方法

以有限元分析为基础,对1万t级的船舶分别采用不同的撞击速度对桥梁进行正撞分析,得到最大正撞力.采用回归分析方法,比较了船舶初始动量与最大正撞力、初始动能与最大撞击力之间的关系,得到相应的计算公式.与AASHTO公式、修正的G.Wosion公式进行了比较和误差分析,结果表明,基于能量的桥梁船撞力计算方法能很好地计算出船撞力,且误较小.同时,该方法的计算结果很好地反映了船舶初始动能与撞击力之间的关系,并且形式简单,计算方便.     

船舶静止受外力作用运动规律探析

本文在假定理想条件下,探讨船舶受外力作用时的运动状态改变规律,通过力学原理进行计算推导,结合船舶操纵实践,分析不同受力情况下的船舶运动,并给出操作建议。     

安庆长江铁路大桥防船撞研究

根据美国阿肯色河桥和广东九江大桥船撞非通航孔桥墩时的速度,质疑美国公路桥梁设计规范中"船偏离航线速度正比下降"的方法。符合实际地总结出"失舵不失速"的工况,结合安庆铁路桥的防撞研究,对船撞桥速度的选取、船撞力和需设防桥墩数目的确定提出了见解,并对防撞方案进行了探讨。     

船舶调度闸外编排算法

为了提高船闸的通过能力,优化船舶进闸调度,分析了三峡船闸船舶的平均过闸间隔时间,提出了闸外编排的概念,分析了船舶在进闸调度中的操作流程,以安全性和进闸耗时为目标,建立了闸外编排的数学模型,设计了相应的启发式求解算法,将模型的目标和约束条件通过启发式方法生成船舶在闸外的排序法则。数值试验分析结果表明闸外编排数学模型切实可行,排序算法可以生成安全高效的进闸方案,闸外编排的实现考虑了船舶进闸时间和安全性原则,缩短了闸次间隔时间,提高了日开闸次数,有效地提高了通航设施的整体通过能力。     

非自航工程船舶智能定位系统的开发研究

针对非自航工程船舶动力学模型难以精确建立，定位控制精度不高的问题，提出了一种基于模糊控制技术的工程船舶定位控制系统，重点探讨了模糊控制器的设计．经实际项目的验证，其控制精度满足施工要求．同时结合实际应用中的问题，对模糊控制器作进一步改进，使其控制精度得到提高．     

船舶的制动和保向性研究

在狭窄或者受限制的航道或水域,如何既能够有效地对船舶制动,又能在制动的过程中不会产生较大的船舶偏转和偏移,在有限的航道或水域中对船舶进行有效的操纵．是保证船舶航行安全的要点,本文根据实际操船经验,介绍了船舶在航道或狭水道中制动时的保向措施。