随机横浪中船舶倾覆概率计算

本文对随机横浪中船舶的运动及其倾覆概率计算进行了探讨。计算中海浪用ITTC推荐的海浪谱，风采用Davenport频谱描述。设船舶横摇服从高斯分布，由此确定横摇极大值的概率密度，计算出船舶在不稳定区内每次横摇的倾覆概率，进而确定船舶在无航速漂流全过程中的倾覆概率，并给出了一条船的计算实例。     

船舶参数激励非线性随机横摇运动分析

研究了随机纵浪中船舶的参数激励横摇运动。将船舶初稳性高作为时变的随机参数激励,应用随机平均法和FPK方程,分析了船舶的参数激励横摇运动微分方程。考虑航速、船舶瞬时湿表面积及随机波浪,建立了船舶横摇幅值概率密度、概率分布函数及其均值的计算方法。以某渔政船为例,计算了不同航速时船舶随机横摇幅值的概率密度、概率分布函数及其均值。结果表明,参数激励谱峰频率为横摇固有频率的2倍时,发生主参数共振,船舶横摇严重,船舶倾覆发生的概率增加。     

随机横浪中船舶倾覆过程模拟与安全域计算

研讨了随机海浪中船舶非线性随机横摇运动倾覆过程和安全域问题.考虑非线性阻尼、非线性复原力矩和随机波浪,建立了随机横浪中船舶运动的随机非线性微分方程.考虑两参数海浪谱和不同的有义波高,计算随机波浪力矩,采用简谐加速度数值计算方法求解随机微分方程,进行了随机倾覆过程的数值模拟.考虑船舶运动的瞬时状态,发展了胞映射方法计算随机非线性横摇运动安全域的方法,并编制了计算机程序.模拟了一条渔船不同有义波高作用下横摇倾覆过程,考虑不同的初始条件及随机波浪参数,在初始值平面上采用胞映射法构造了渔船航行的安全域.波高较小时,安全域是一个连续的区域;随着有义波高增大,安全域面积减小并且不再连续,倾覆域和安全域相互包围.计算结果表明,船舶运动的瞬时状态对安全域具有重要影响,而且随机海浪中安全域具有随机特性.     

水下爆炸及随机外力下破损舰船的倾覆概率分析

探讨了水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船的运动及其倾覆概率的计算.将爆炸载荷作用及平均风扰动力矩处理为定常横倾力矩,建立了爆炸载荷和随机风浪中舰船运动的非线性微分方程.结合扩维技巧,将横摇方程转化为五维Ito随机微分方程,应用Gauss-Legendre路径积分法给出随机扰动为白噪声时横摇角度的概率密度函数随时间的演变,按照现有的倾覆准则给出预报一定装药量下舰船倾覆概率的表达式.通过算例,计算了破损舰船不同装药量下不同时刻的倾覆概率,分析不同装药量对倾覆概率的影响.研究表明,此方法简便可行,并能在数量上预报破损舰船在水下爆炸及随机风浪下的倾覆概率,为进一步研究舰船倾覆及稳性横准提供有益的参考.     

应用路径积分法解船舶倾覆概率问题

横浪情况下的倾覆，只在严重海浪下才会发生，因此是一个强非线性总理2，可以采用首次通过的概念来研究，为此，必须求出随时间演变的概率密度分布函数。通常可应用在时间域内解相应的Fokker-Planck方程的方法求取，由于这一方程求解比较困难，一个较有效的办法是应用路径积分法。但这一方法原理上是一个近似方法，是否可用于解首次通过尚待考核。本文主要讨论求解船舶横对随机波的倾覆概率时，用路径积分法解一次通过问题的可用性，文中对假想的船舶在白噪声波上的倾覆，用路径积分法和有限差分法两种方法求解。两种方法得出的倾覆前时间（一次通过时间）的概率分布基本相同。     

随浪中船舶参数共振倾覆的临界状态

本文对随浪中船舶的横摇运动及参数共振引起的船舶倾覆现象进行了研究，建立了等效线性化横摇运动微分方程，运用拉普拉斯变换法求解并分析其稳定性，进行对船舶在随浪中倾覆的临界状态进行了探讨，最后给出了一条船的计算实例。     

随机风浪中舰船横摇倾覆概率分析

以路径积分法为基础,采用Gauss-Legendre公式探讨了随机风浪作用下舰船的运动及其倾覆概率计算。考虑阻尼力矩、复原力矩的非线性及风浪的随机性,建立了随机风浪中舰船运动的非线性微分方程,应用路径积分法给出白噪声随机扰动和定常风倾力矩作用时横摇角概率密度函数随时间的演变,按照现有的倾覆准则给出舰船倾覆概率的表达式。通过算例,验证了路径积分法的准确性,分析了各个参数对横摇角概率密度的影响,计算得出了不同风速、不同航速下的倾覆概率,以及倾覆概率随时间的变化。研究表明,此方法简便可行,并能在数量上预报舰船在随机风浪下的倾覆概率。     

风帆助航船非线性横摇倾覆概率研究

风帆助航技术为船舶利用可再生能源提供了途径,但随着横摇的幅度加大,导致船舶倾覆的概率也增大。文章采用数值分析的方法对风帆助航船舶的非线性横摇方程进行分析求解,对有风帆助航与无风帆助航船在风浪作用下产生倾覆的概率作了比较,为采用风帆助航技术的远洋船舶在符合初稳性和气象衡准稳性条件下的横摇倾覆防范提供研究思路。     

甲板上浪时船舶在横浪中的随机跳跃

基于概率理论和非线性动力学方法研究随机横浪中甲板上浪船舶的随机跳跃.应用随机Melnikov均方准则初步划分了船舶发生随机跳跃的参数区域后,由路径积分法求解横摇运动微分方程,得到船舶横摇响应的联合概率密度函数.通过概率密度函数的形状和庞加莱截面判定船舶横摇运动的随机跳跃,并由时间历程进一步验证了结论的可靠性.研究表明,有甲板上浪时船舶横摇响应的联合概率密度函数有两个峰,船舶运动过程有两个可能的横摇状态.在非混沌参数区域中,这两个峰不相通,船舶运动只实现其中的一个状态而不发生跳跃.在混沌参数域中,当波浪激励达到一定强度时,这两个峰相通,船舶运动在这两个状态间随机跳跃,这将引发船舶的不稳定运动甚至导致倾覆.     

随机斜浪中船舶参数——强迫激励横摇运动计算

研究船舶随机斜浪中大幅参数激励非线性横摇运动的计算方法。将船舶稳性高度GM作为时域变化的随机参数激励，波浪力为随机强迫激励项，建立船舶在随机斜浪航行情况的参—强激励横摇运动微分方程。参数激励项的求解考虑了船体型线、纵摇、升沉及波浪运动对稳性高度变化的影响。分别取不同波高、航速、航向，计算出随机斜浪中船舶的时域横摇运动响应。计算结果表明，此方法可以用于计算随机斜浪中船舶的参—强激励横摇运动，据此分析随机斜浪对船舶横摇和倾覆的重要影响。     

船舶搁浅的模糊概率计算

目前，计算船舶搁浅的概率时常采用故障树和事件树方法，以确定的概率数表示底事件的发生概率，这种方法的一个不利之处在于无法考虑基本事件发生概率的不确定性，所以无法了解船舶搁浅概率的不确定性，本文引入了合适的模糊数表示基本事件的发生概率，通过模糊计算算法得到了船舶搁浅的模糊概率，并进行了敏感分析，确定了减小船舶搁浅事故发生的措施，与其他方法的计算结果比较表明，本文采用的方法更有利于了解船舶搁浅的概率分布规律。     

舰船辐射噪声非线性频谱特征提取与应用

舰船辐射噪声分类识别一直是被动声呐面临的难题,提取舰船辐射噪声的频谱特征来实现分类识别是一种常用的方法。基于舰船辐射噪声频谱特征主要聚于低频段的特点,按照稀疏分解的原理,通过构造完备的非线性频谱字典,提出了一种舰船辐射噪声非线性频谱特征提取方法。对海上实录的多种型号和多种工况的大量噪声样本进行了特征提取,采用最近邻分类器对辐射噪声样本进行了分类识别实验,结果表明,非线性频谱特征的正确分类识别概率高于线性频谱特征的正确分类识别概率。     

On the probability of underwater glider loss due to collision with a ship

The demonstrated utility of underwater gliders as measurement platforms for the open ocean has sparked a growing interest in operating them in shallow coastal areas too. Underwater gliders face additional challenges in this environment, such as strong (tidal) currents and high shipping intensity. This work focuses on the probability of losing a glider through a collision with a ship. A ship density map is constructed for the German Bight from observed ship movements derived from automatic identification system data. A simple probability model is developed to convert ship densities into collision probabilities. More realistic—but also more computationally expensive—Monte Carlo simulations were carried out for verification. This model can be used to generate geographic maps showing the probability of glider loss due to collisions. Such maps are useful when planning glider missions. The method developed herein is also applicable to other types of AUVs.     

沿海干散货船的船价影响因素及概率统计分析

由于船舶的投资额很大,所以航运企业在做投资决策之前对船价的影响因素做系统的分析,并对其进行准确的估计,对航运企业来说是至关重要的。本文分析了近几年沿海干散货船舶市场的影响因素,并运用概率统计的方法给出了近期船价的概率分布模型。     

长江干线船撞桥事故分析

对发生在长江干线上的船撞桥事故进行了分析研究。通过调研掌握了一百余份有关资料 ,包括四十年来发生在十余座长江大桥的 172起船撞桥事故 ,在对事故进行统计分析与研究的基础上 ,得出了一些重要的结论。长江船撞桥事故在数量上略呈增长态势 ,船队撞桥事故远多于单船 ,约占 86 %。船撞桥的概率与桥梁跨距、洪水、能见度等因素有关 ,尤其是洪水对船撞桥概率影响较大 ,近似呈正态分布。发生船撞桥事故的第一位原因是人员失误 ,占 78%以上。     

基于脆性熵理论的船舶电力系统脆性评价

将脆性理论引用到船舶电力系统研究中,通过对船舶电力系统脆性概率熵、脆性综合概率熵、脆性风险熵、脆性综合风险熵定义和研究来分析船舶电力系统的脆性.通过仿真表明以上定义能很好地评价船舶电力系统的脆性.     

半潜船概率破舱稳性浅析

应用国际通用的概率破舱稳性理论对半潜船的分舱情况和破舱稳性进行初步分析.通过大量计算研究舱室垂向水平分隔限制、初始装载状态和边舱几何形状对分舱指数A的关系及影响,得到相关要素间的关系曲线图表和船舶设计指导原则.结合一艘半潜船破舱稳件概率方法的计算实例.针对概率衡准(SOLAS)做出计算结果的理论解释.最后给出半潜船的设计要素,对船舶设计初期指导压载水舱划分和评价概率破舱稳性具有参考价值.     

舰船系统三维破损失效概率计算方法

本文对舰船装备系统遭受武器攻击后破损失效概率的计算方法进行了探讨．建立了三维破损失效概率的计算方法．利用该算法编制了电算程序．并对某舰装备系统进行了计算，获得满意的结果．该算法适应性强，简便实用，精度也高．