舰船电磁兼容性评估指标体系及评估应用研究

舰船上装备大量的电子信息系统和武器,电磁环境十分复杂,舰船电磁兼容问题十分突出。研究建立舰船电磁兼容性评估指标体系,开展舰船电磁兼容性量化评估,对提高舰船电磁兼容性,充分发挥其作战性能具有重要意义。本文在分析国内外舰船电磁兼容性评估指标的基础上,研究建立了包含五大类19项指标的舰船电磁兼容性评估指标体系,运用提出的多层次加权求和综合方法对舰船电磁兼容性进行计算和验证,对舰船电磁兼容性能进行量化评估,为准确掌握舰船电磁兼容性状态提供技术支持。     

基于人工神经网络方法的舰船参数灵敏度分析

舰船参数灵敏度分析不仅为判断各参数的重要性大小提供了依据,量化的灵敏度指标也是后续参数估计的前提。在舰船系统中,参数与舰船综合性能的显式函数关系不易得到,导致一阶灵敏度指标无法直接求取。本文确定了舰船的几个主要参数,建立起了舰船综合性能评估框架,利用人工神经网络的方法,用C语言编制了一套舰船综合性能的评估程序,将已有的数据、专家经验等量化后得到评判指标数值,形成样本,进行神经网络训练,然后通过训练完成的神经网络对各个参数进行了灵敏度分析。     

舰船总体效能量化评估方法研究

针对舰船总体特点及使命任务要求,利用层次分析法建立了舰船总体评估层次模型,应用多属性效用理论建立了目标属性值到效能值的转换函数(价值函数)和舰船总体方案的效能评估模型,并将层次分析法与多属性效用理论相结合,提出了舰船总体效能量化评估方法.利用该方法对"阿穆尔"、214、"鲉鱼"3型潜艇的总效能进行了评价对比.结果表明,该方法对舰船总体效能评估具有较好的效果.     

风浪中螺旋桨推力损失计算

舰船在风浪中摇荡时,螺旋桨推力将发生明显变化.该文提出了一种在非规则波中舰船螺旋桨推力损失的计算方法仿真表明,该方法可用于舰船失速、螺旋桨水动力性能等的分析和计算.     

风浪中螺旋桨推力损失计算

舰船在风浪中摇荡时,螺旋桨推力将发生明显变化.此文提出了一种在非规则波中舰船螺旋桨推力损失的计算方法.仿真表明,该方法可用于舰船失速、螺旋桨水动力性能等的分析和计算.     

信息技术下的舰船动力设备综合性能研究

以舰船动力设备为研究对象,通过对舰船动力设备综合性能检测与评估方法的回顾与把握,结合最新的信息技术发展趋势,在已有的舰船动力设备技术评估的基础上,提出了利用信息技术实现舰船动力设备综合性能的评估,并根据舰船动力设备综合性能评估的流程和步骤,构建了基于信息技术条件的舰船动力设备综合性能评估模型,并采用D-S证据理论方法作为实现舰船动力设备综合性能评估的方法,并根据理论进行舰船动力设备的实例评估分析。     

舰船总体方案评估中底层指标效用函数确定方法

舰船总体方案综合评估是采办决策中和研发前期舰船总体技术方案优选的重要手段.在基于层次分析法与多属性效用理论形成舰船总体方案综合评估基本方法的基础上,重点对其中底层指标的无量纲化方法开展深化研究,分析了底层指标的主要特性,提出了底层指标无量纲归一化要求,定量指标效用函数的形式和定性指标效用量化方法,并运用在某新型舰船论证中优选初步总体方案.结果表明,该方法理论成熟、符合实际、便于操作.     

计及风浪环境影响的水面舰船作战能力评估方法

[目的]为在水面舰船作战能力评估中计入海洋风浪环境影响,[方法]在分析风浪环境对水面舰船平台航行性能和武器系统使用影响的基础上,分别建立水面舰船综合作战能力评估指标体系和水面舰船风浪环境适应性评估指标体系,提出基于多属性效用理论和层次分析法(AHP)建立计及风浪环境影响的水面舰船作战能力综合评估方法,并选取国外某驱逐舰为典型算例进行验证。[结果]结果表明,在5级海况下计及风浪环境影响时该舰的综合作战能力约为静水中(0级海况)作战能力的81.5%,量化评估结果与专家定性评估结果趋势一致。[结论]该方法可以较合理地量化评估考虑风浪环境影响的水面舰船综合作战能力,为水面舰船型号论证与研制工作提供技术支持。     

舰船危险识别方法研究

危险识别作为舰船安全性综合评估的第一步,是准确评估舰船安全性的基础.针对舰船安全性评估的需求,对影响舰船安全性的危险源进行了识别技术、取舍条件、估算方法的介绍与论证,着重对目前尚无定论的系统安全度计算进行了分析和比较,使得系统安全度得到合理可信的量化,为利用综合安全评估方法准确地评估舰船的安全性和可靠度提供了基础.     

舰船优化设计中耐波性计算方法的探讨

在舰船优化设计过程中,要求所采用的耐波性能计算程序计算速度快而且对原始数据的完整性要求不高,比如设计初期往往没有完整的型值。本文了一个简化的耐波性能计算方法,包括简化的水动力系数计算方法和简化的方程。为了验证其准确性,将其结果与ＳＪＴＵ耐波性理论计算程序、ＤＮＶ的商业程序以及实验进行了比较,显示该方法可以用于工程设计。     

基于参数化CAD模型的船型阻力/耐波性一体化设计

在舰船概念设计阶段,往往需要快速生成阻力和耐波性能兼优的船型。采用基于母型船的船型融合生成方法,实现了参数化船型自动生成。在此基础上,采用iSight优化平台,将参数化船型生成技术与阻力、耐波性计算模型集成,运用多学科设计优化技术实现了船型阻力/耐波性性能一体化设计。优化方法采用多目标遗传算法以获取Pareto前沿。以一艘46 000 DWT油船的型线优化为算例对这个过程进行了具体说明,试验结果表明总阻力降低了3%,验证了这种方法的可行性。     

The overall motion induced interruptions as operability criterion for fishing vessels

A new index, namely the overall motion induced interruptions (OMII), is proposed as a seakeeping criterion for fishing vessels, to compare ships having different hull forms and dimensions by means of an only parameter, in a human centred approach, mainly related to the onboard risk level. Therefore, the first aim of the paper is to investigate the factors affecting fishing vessels’ seakeeping performances to improve them to reduce the high number of injuries occurring during fishing operations, mainly related to both risk perception and harsh weather conditions. Despite the classical approach, where motion induced interruption is determined for a certain sea state with regard to several location points, the new index accounts for all crew members’ positions on the working deck, all heading angles the vessel may experience during fishing operations, based on relevant operating scenario, and all sea states the ship may encounter in the fishing area. The influence of position, heading angles and sea states on the attained risk level is fully investigated, analysing seakeeping performances of four fishing vessels with different hull forms and dimensions. Finally, a new operability criterion is proposed, based on OMII, to investigate the influence of ship size and operating scenario on the risk of injuries during fishing operations. Main factors affecting fishing vessels’ seakeeping performances are fully discussed, paying attention to relevant correlation with ship roll natural period.     

离差最大化方法在船舶耐波性综合评价中的应用研究

采用离差最大化方法对船舶耐波性进行综合评价,引入加权向量和规范化决策矩阵,以及各评价指标的权重和规范化矩阵对耐波性评价的影响,建立了基于横摇、纵摇、垂荡、砰击、甲板上浪、螺旋桨出水和船首垂向加速度的船舶耐波性综合评价体系,并系统阐述了该方法的基本原理和实施步骤.以30组样本数据为输入,对某油船在不同航行状态下的耐波性能开展了评价分析.与耐波性方程评估法相比,该方法理论完备、涵义明确、结果可靠,在船舶耐波性综合评价中具有一定的推广和实用价值.     

保证耐波性能的目标函数的Wigley船型优化(英文)

The research performed in this paper was carried out to investigate the computational procedure to design seakeeping optimized ship hull form. To reach the optimized hull form, four stages should be done, which consists of: generate alternative hull form, seakeeping calculations, objective functions and optimization techniques. There are many parameters that may be determined in ship hull form optimization. This paper deals with developed strip theory for determining the seakeeping performance, genetic algorithm(GA) as optimization method, high order equations for curve fitting of the hull form and finally reaching to the minimum bow vertical motion in regular head waves. The Wigley hull is selected as an initial hull and carried to be optimized. Two cases are considered. For the first case, the only form coefficients of the hull(C B, C M, C W, C P) are changed and main dimensions(L, B, T) are fixed. In the second case both hull form and main dimensions are varied simultaneously. Finally, optimized hull form and its seakeeping performances are presented. The results of optimization procedure demonstrate that the optimized hull forms yield a reduction in vertical motion and acceleration.     

基于灰评估的船舶航向优选方法研究

依据船舶耐波性理论计算结果,运用灰色关联综合评估理论对大风浪中船舶耐波性进行了综合评估,然后根据评估结果确定船舶在波浪中以某一航速航行时的优选航向,并通过实例应用与分析表明,使用该方法能为船舶安全航行提供科学指导。     

基于三维势流理论的耐波性数值预报

准确预报船体运动响应对于砰击等波浪载荷的计算以及合理结构设计具有重要意义。船舶在大幅波浪中的运动呈明显的非线性,而现阶段耐波性预报多采用线性切片方法。三维水动力分析软件 WASIM基于时域势流理论,采用 Rankine面元法预报船舶在波浪中的运动响应,并考虑了多种非线性因素。本文以标模 DTMB5512为对象,采用 WASIM预报其在不同航速下的耐波性,并与基于线性切片理论的计算结果和模型试验结果进行对比。结果表明：利用 WASIM计算得到的船体运动响应比其他方法更接近试验值,合理体现了船舶在风浪中的实际耐波性能。因此,利用 WASIM能够较好地评估船舶在波浪中的非线性耐波特性。     

风浪中船舶航行安全性研究

依据船舶耐波性理论计算结果,运用灰色关联综合评估理论对大风浪中船舶耐波性进行了综合评估,然后根据评估结果确定船舶在波浪中以某一航速航行时的优选航向,并通过实例应用与分析表明,使用该方法能为船舶安全航行提供科学指导。     

基于细长体理论的小水线面双体船操纵性预报

小水线面双体船(SWATH)由于具有良好的船舶快速性、耐波性、稳性和效率高等特点,已经成为新船型的代表。根据小水线面双体船的船型结构特点,在操纵运动数学模型的基础上,充分考虑小水线面船的结构特点和双体、双桨、双舵之间水动力的相互影响,采用细长体理论计算了附加质量、附加惯性矩和线性水动力导数,编制了双体船操纵运动预报程序,并结合实例对SWATH的操纵性能进行了预报。     

被动翼复合船型航行性能模型试验研究

针对被动翼复合船型,采用模型试验方法,开展阻力和耐波性模型试验,分析一对首水翼和一型 T型翼对阻力和垂向运动的综合影响。试验结果表明,加装被动翼之后,中低速时静水阻力增幅较大,高速时静水阻力增幅减缓;在1倍波长船长比附近,纵摇、垂荡、首尾垂向加速度大幅减小;波浪增阻显著降低。综合而言,被动翼复合船型在风浪中航行时,快速性与原船型相当,耐波性大幅提升,对改善船员舒适性和船上设备使用环境具有有益效果。     

一种有效近似建模方法及船舶耐波性代理模型构建

船舶耐波性能预报计算过程复杂,会受到诸多设计变量的影响;且采用高精度商业软件如CFD预报船舶性能的计算代价非常高。文章采用拉丁超立方方法进行了设计空间抽样。定义了一个新的综合衡准指标来表达船舶耐波性能,即短期和长期作用下船舶非工作时间百分数。考虑了船舶耐波性能中的五个运动方向：横摇、纵摇、转艏、横荡和升沉。为提高船舶耐波性能计算效率,一种有效的近似建模方法—单参数Lagrangian 支持向量回归算法被用于训练并构建代理模型以预报船舶耐波性能,且该算法是由作者在过去的研究工作中首次提出。以海洋平台支援船（OSV）为例,采用SPL-SVR算法预报船舶耐波性能,并与基于NAPA计算仿真结果、人工神经网络和经典支持向量回归算法进行对比。该文考虑OSV的两种速度,建立了海洋平台支援船短期作用下非工作时间百分数的耐波性能响应面模型,结果显示采用SPL-SVR算法建立的船舶耐波性能响应面模型比较适合船型初步设计的工程实际应用,并具有较高的计算效率。