船舶结构碰撞与搁浅风险分析研究综述

统计资料显示,船舶（特别是油船）的碰撞和搁浅事故不仅造成巨大的经济损失,还是造成海洋原油污染的主要原因之一。本文总结了船舶碰撞和搁浅风险分析的一般方法,全面地回顾了目前船舶碰撞和搁浅风险分析以及人和组织因素（ＨＯＦ）对船舶碰撞与搁浅事故的影响的研究现状,最后就这一研究领域的发展方向作了展望。     

贝叶斯网络在海上船舶碰撞研究中的应用

船舶碰撞是个动态变化的过程,导致碰撞发生的各个因素的相关性错综复杂.为此可从研究船舶碰撞的因果关联着手,并以贝叶斯网络及其理论为基础,将贝叶斯网络应用于研究船舶碰撞.通过对船舶碰撞案例样本数据的学习和对碰撞领域知识的分析,建立了蕴涵船舶碰撞的知识领域的贝叶斯网络,结合使用HUGIN软件,分析计算得到的数据,能够比较准确和直观地分析船舶发生碰撞的概率及其因果事件的关联度.使用贝叶斯网络可以预测船舶发生碰撞的风险和船舶碰撞领域中各因素间的相关性,对航海安全的研究和实践有实际指导意义.     

船舶碰撞风险因素分析研究

沿海地区航运经济的迅速发展,不仅导致海上交通运输负荷的持续增加,而且船舶碰撞安全事故发生的频率也越来越高。所以,为了全面的了解和掌握事故频发水域可能存在的潜在风险隐患,研究人员必须将人为、船舶、环境等影响船舶避碰操作的因素有机结合在一起进行综合的分析和研究,制定具有针对性的海上安全避碰预防与控制策略,才能彻底解决困扰船舶航行的各种安全问题。本文主要是就船舶碰撞风险因素进行了简单的分析与探讨,希望可以为我国航运事业的长期可持续发展提供积极的意见。     

船舶碰撞原因分析及对策研究

据有关统计资料及研究分析表明,严重海事事故的发生往往是由于船长和驾驶员在驾驶与管理船舶两方面的过失造成的。其中碰撞事故约占全部海事事故的1/3。本文就船舶碰撞事故发生的原因及预防控制问题,根据碰撞事故的统计和归纳分析,提出一些预防碰撞事故的对策。     

船长应对碰撞事故的措施

研究探讨船长对碰撞事故的处理方法和注意事项主要目的是提高船长的应对能力,尽量减少船舶碰撞事故发生后因处理不当而导致的进一步损失,保障海上人命安全和保护船东利益。通过研究大量的船舶碰撞案例,以及海商法的相关条文,走访调查了一些有碰撞经历的船长,结合一定的实践经验,总结出船舶碰撞事故发生后处理的方法和注意事项。根据碰撞事故发生后的不同阶段,对处理方法做了有效的说明,系统的阐述了对船舶碰撞事故的处理方法和注意事项。     

船舶通过三峡通航双浮吃水检测装置安全风险辨识分析

为防止船舶碰撞三峡通航双浮吃水检测装置,保障船舶通航安全,保证装置安全、高效、可靠地运行,本文以船舶通过三峡通航双浮吃水检测装置碰撞风险为对象开展研究。运用头脑风暴、事件树、事故树、海事结构说、因果分析、危险预测分析等风险分析方法,从人、船、环、管四个方面进行风险识别,为后期船舶通过三峡通航双浮吃水检测装置的风险防控和安全监管工作打下基础。     

基于网格变形技术的某船用球鼻碰撞性能研究

当石油运输船舶发生碰撞事故时,船侧破裂将会导致海洋环境污染,随着运输船舶的吨位日益增加,双层船壳设计已经无法满足船舶对抗碰撞性能的要求,在船首设计中采用球鼻结构成为船舶制造领域的研究热点。本文对船舶球鼻碰撞模型进行深入研究,利用网格变形技术对船用球鼻碰撞性能进行仿真实验。     

船舶碰撞的原因分析与预防控制

据有关统计资料及研究分析表明,严重海事事故的发生往往是由船长和驾驶员在驾驶与管理船舶两方面的过失造成的.其中碰撞事故约占全部海事事故的1/3.近年来,随着改革、开放、搞活政策的贯彻落实,内河船舶和海船的数量大幅度增长.但与此同时,水上交通事故也随之相应增加.为此,世界各国的海事处理机构以及国际海协组织对航海安全问题提出了更高的要求,一是要求船舶做好各种海事的预防工作,降低事故发生率,二是要求做好对船舶的海难救助与善后处理工作.     

内河船舶避碰决策研究现状及趋势分析

本文将船舶避碰研究分为船舶领域、船舶碰撞危险度和船舶避碰决策优化方法三个部分进行综述,通过与船舶避碰整体研究的对比,分析内河船舶避碰研究的现状,得出内河船舶避碰的研究趋势,并得到内河船舶避碰会从二维避碰向三维避碰研究转变、完善船舶领域和碰撞危险度模型及引入先进理论算法等研究趋势。     

析雾中航行造成行为过失的原因及其预防

长期以来船舶事故屡有发生，特别是船舶碰撞事故的比例一直居高不下．而船舶在能见度不良条件下碰撞的概率比能见度良好时碰撞概率要大得多。究其原因，除了能见度不良的外界环境外，人为因素仍是事故的主要原因，其中因操作人员过失而导致的船舶碰撞事故占了极大部分，而操作人员过失中的绝大多数是操作者的行为过失造成。     

补给作业船舷侧碰撞损伤环境研究

基于横向补给作业中各个阶段可能出现的舷侧碰撞模式所确定的两船碰撞发生时的夹角和补给作业船受撞位置,进行横向补给作业船舷侧碰撞损伤仿真研究。分析了补给作业船的吸能特性和碰撞过程中两船的运动状态,获得了碰撞力、能量吸收和损伤变形的时序结果。该文的研究可对于开展补给作业船舷侧碰撞结构损伤评估、舷侧抗撞结构的优化设计提供指导。     

油轮艏部结构碰撞特性研究

在船舶碰撞中,船艏是主要作用方.船艏结构的碰撞特性是影响船-船碰撞过程中被撞船舷侧结构损伤程度的决定因素.为减少碰撞事故损失,应从碰撞的观点对船艏结构的特性进行研究,提出一种研究船艏的碰撞特性的方法及表征船艏碰撞特性的特征量,据以改进船艏设计.根据船艏结构本身的碰撞破损过程,对船艏结构碰撞力与破损深度的关系、艏部构件在碰撞过程中的损伤形态和能量耗散进行了研究,指出碰撞力曲线是船艏结构的一种固有特性.提出了碰撞力面积密度曲线的概念,它可以用于定量表达船艏结构对其它结构的破坏能力.利用有限元数值模拟方法计算了一艘4万吨船艏的碰撞损坏实例,显示了上述碰撞特征并讨论了提高碰撞数值模拟计算精度的方法.     

基于Ls-dyna的船舶与码头碰撞动力特性仿真分析

运用非线性显式有限元的方法,分析船-码头碰撞的全过程,探讨碰撞部位对船舶动力特性的影响规律,揭示船-码头碰撞过程中船体构件的受损情况,预报碰撞力及变性能的时程变化规律。研究表明:船舶与码头发生首碰、尾碰时,船舶主要受力构件、受力特点明显不同,主要受力构件的应力分布特点是分布面积小,维持时间长,应力数值大;次要受力构件的应力分布特点是分布面积大,维持时间较短,应力数值小性。船舶与码头碰撞过程中伴有船舶的凹陷及船体外板的运动,在实际工程中应当给予足够的重视。     

海事部门如何在防止船舶碰撞跨海桥梁中发挥有效作用

近年来，特大型桥在我国呈现集中建设的势态，但随着我国经济形势的大发展，船舶流量也大幅增加，船舶碰撞桥梁的几率大大增加，碰撞事故时有发生，造成了巨大的财产和人员损失。研究和预防船舶碰撞大型桥梁成为重要课题摆在我们面前，笔者通过结合国外一些成功经验，对我国海事部门在防止船舶碰撞大型桥梁方面所能发挥的有效作用进行分析，以期在防船舶碰撞桥梁方面作出贡献。     

船舶操纵运动仿真中船舶碰岸检测研究

建立船舶操纵运动数学模型,计算确定相邻的岸线线段和船舶轮廓线线段之间的凹凸关系,提出船舶操纵运动仿真中船舶碰岸检测算法,并对检测到的碰岸情况进行时间步长调整。编制了计算程序,对于船舶轮廓线端点位于岸线内侧和岸线端点位于船舶内部两种船舶碰岸情况进行了碰岸检测仿真试验,试验结果良好,很好地避免了在船舶操纵运动仿真中出现船舶冲上码头或者岸滩的现象。     

桥梁上部结构防船撞研究

船舶撞击桥梁上部结构是船撞桥事故模式之一,其撞击特性与撞击桥墩特性相比有所不同。现着重研究了船舶撞击桥梁上部结构的风险分析、撞击力、防撞保护等技术问题,并提出设置警示设施、AIS系统建设、拦截、红外线监测、警戒等防护措施,供通航安全部门参考。     

考虑水介质作用的船冰碰撞解耦方法及载荷预报

考虑水介质在船冰碰撞过程中水压变化的影响,是模拟水介质中船-冰碰撞的关键.本文开展数值模拟的动网格技术研究,基于RANS方程和改进的双相流流体体积函数VOF,实时预报船冰靠拢全过程中船体表面、冰体表面的压力变化情况.得到船体表面、冰体表面的P(V)函数.进而将水介质对船冰碰撞载荷的影响简化为对船体、冰体碰撞面预加载荷来实现,达到解耦目的.     

舰艏结构的碰撞损伤性能研究

船舶碰撞事故往往会引起被撞船的船体结构严重损坏,并且威胁船上人员的生命安全.在船一船碰撞中被撞船的损伤程度取决于两个方面:一是舷侧结构的碰撞性能;二是撞击船艏结构的相对刚度.船舶的艏部结构刚度一般远远高于舷侧结构的刚度,在船舶碰撞研究时,通常将撞头理想化为刚体,不考虑其损伤变形和能量吸收,这样做实际上过于保守.本文针对舰船,主要研究舰艏结构的碰撞损伤特性,将撞击舰艏作为可变形结构进行数值仿真研究,得到了一些艏部变形的规律.     

AASHTO概率模型在船桥碰撞风险评估中的应用

近年来随着航道等级的提升,设计通航船舶尺度增大,要求的通航净空尺度增加,桥区通航水域条件发生显著变化。桥梁存在船撞风险,需对船撞桥梁风险实施评估、为实施防撞设施工程提供依据。国内外因船舶撞击而导致桥梁垮塌或严重破坏的事故逐渐增多,平均每年就有一座大型桥梁因为船舶撞击而遭受严重破坏甚至倒塌。北江航道乌石至三水河口航段经整治由Ⅳ级提升为Ⅲ级后,桥梁存在船撞风险。以船撞桥概率模型(AASHTO)为研究方法,分析了整治河段清远北江二桥参数对船撞桥概率的影响,计算了船舶撞击桥梁各涉水桥墩的年撞击概率,确定了存在较大船撞风险的桥梁与涉水桥墩,建立了船撞桥损伤概率模型,分析桥梁各部位抗撞能力、桥梁各部位船舶撞击力及各部位的年撞击频率,得出通航孔桥墩的年撞击倒塌频率。     

Full six degrees of freedom coupled dynamic simulation of ship collision and grounding accidents

By taking advantage of the user-defined load subroutine (loadud) and the user common subroutine (usercomm) in LS-DYNA, the authors proposed a new coupled approach for simultaneously calculating structural damage and the planar 3DOF ship motions in ship collisions. The coupled procedure aimed at predicting the detailed structural damage together with reasonable global ship motions. This paper extends the method to consider the full 6DOF ship motions; thus, ship collision as well as grounding accidents can be properly handled. This method is particularly useful for design purposes because the detailed ship hull profile is not needed.A traditional ship maneuvering model is used for the in-plane surge, sway and yaw degrees of freedom with a series of nondimensional coefficients determined from experiments. It is assumed that the out-of-plane degrees of freedom are not coupled with the in-plane ship motions, and there is no coupling among roll, pitch and heave motions. The implementation is verified through free decay tests, and the obtained natural periods show good agreement with theoretical results.Several collision and grounding cases are simulated in which a supply vessel crashes into rigid plates with different orientations. The effects of the roll motion, the heave and pitch motions and the full 6DOF motions are studied. The results are compared with those from a 6DOF decoupled method. Ship motions through the proposed method compare reasonably well with SIMO results. It is found that several consecutive impacts may occur in the simulation of one collision case due to the periodic motions. This is not taken into account in the decoupled method, which makes this method unconservative.