潜艇抗沉性及抗沉辅助决策系统研究综述

潜艇是现代海军的主要力量之一,具有隐蔽性好、远程性及突击性强的特点。抗沉性是潜艇的重要性能之一,将人工智能和计算机仿真引入到潜艇抗沉领域是未来发展趋势,即潜艇抗沉辅助决策系统。详细阐述潜艇抗沉性的概念内涵以及常用的潜艇抗沉方法,深入分析国内外潜艇抗沉辅助决策系统的研究现状,给出典型的潜艇抗沉辅助决策系统,并对潜艇抗沉辅助决策未来发展趋势和尚需解决的技术难题进行了展望与阐述。     

厦门象屿码头抗滑抗倾稳定性可靠度分析

按现行＜＜港口工程技术规范＞＞的安全系数法和采用概率论的可靠度分析法，对厦门象屿重力式空心方块码头进行抗滑抗倾稳定性的计算，给出可靠度指标，并与常规的安全系数法进行比较。     

一点锚泊是船舶抗风抗台抗强流的安全锚泊法

据报载，1976年时任广州海运局“红旗147”轮船长的龚鎏同志在港江港内，空船锚泊，首创用“一点锚”抗台成功，以后在南方港口逐渐推广，连空载的大驳船使用此法抗台也取得成功。本文作者将在实际操作中的一些成熟作法介绍给同行们参考。     

多相电机绕组谐波互漏抗分析与计算

本文分析了m相对称电机绕组谐波自、互漏抗的概念。利用绕组谐波合成磁场对6相电机双Y移30°绕组的谐波互漏抗进行了计算,将其推广到m相电机多Y移任意α角的绕组,得到了一般性的结论。为多相对称电机绕组谐波漏抗的计算提供了通用的公式。     

重力式码头抗滑抗倾稳定表达式修订案例验证

对18个重力式码头案例,按现行规范和正在修订的规范的表达式分别进行了抗滑抗倾稳定对比验算与统计分析.其结果表明:在验算样本范围内,正在修订的《码头结构设计规范》(征求意见稿修改稿)引入综合抗力分项系数‰和对结构系数γd进行调整后,码头的抗滑、抗倾稳定与现行规范基本一致,表达式的修订是可靠的、可行的.     

PHC管桩抗剪试验研究

针对国内PHC管桩在水运工程中应用广泛但受剪承载能力计算方法尚未明确统一的情况,对3根直径800 mm、壁厚110 mm的PHC800B110-5型管桩进行抗剪试验研究.通过观察受剪状态下的裂缝开展、挠度变形、破坏状态,分析剪跨段桩身最大主应力、最大剪应力和主应力角度;研究试验桩的受剪破坏过程,得到试验桩的抗裂剪力和极限剪力.从试验结果可知,管桩在开裂之后到发生破坏仍然具有一定的承载能力.     

多级重力式码头最不利失效模式分析

通过将上一级码头的竖向地基应力和横向摩擦力视为一种超载,并转化为土压力作用在下一级码头上,运用可靠度方法,结合纳溪沟码头工程实例分析多级重力式码头的最不利工况组合及最不利失效模式。结果表明:多级重力式码头的各种作用组合中,水位与多级重力式码头的上、下级码头墙身等高时的抗滑稳定性可靠度最低,即为控制工况。     

基于均匀设计的沉箱重力式码头抗滑抗倾设计及稳定性分析

目前在建或已建成的大型码头工程中,有相当一部分是沉箱重力式码头,为保持码头结构安全,需要对沉箱码头进行必要抗滑抗倾稳定性计算。以一个工程案例为例,对沉箱码头的设计荷载进行了分析并对稳定性进行了验算。可为重力式码头沉箱结构的施工和设计提供参考。     

基于纵倾调整的集装箱船实海域航行阻力减少的研究

为应对"能效运营指标(EEOI)自愿应用导则",提出了在航行中采用调节纵倾的方法,降低营运能耗。选取了3100TEU集装箱船作为研究对象,应用Rankine源自由面势流理论计算不同纵倾下船舶兴波阻力系数以及总阻力系数,应用三维面元法计算了规则波中的波浪增阻,并针对实海域进行了増阻预报。研究表明,一定的艉倾能减小兴波阻力和总阻力。通过实海域増阻预报,服务航速下采用艉倾0.4°的纵倾航行会使波浪増阻增加4.21%,但总阻力仍能减少3.38%,较有效地降低了EEOI值。     

50m围网渔船波浪增阻数值模拟

采用STAR-CCM软件,以一条50m围网渔船船模为研究对象,分别计算研究了其约束运动模型在静水及迎浪情况下的阻力及相关性能。通过船模试验验证了STAR-CCM对渔船在静水运动中数值模拟的有效性。对渔船船模约束模型在不同波高和波长的波浪中阻力进行了计算和比较,研究了在考虑纵倾和升沉的情况下船舶波浪中阻力计算结果的差异,并讨论了波高和波长的变化对船舶波浪中总阻力计算结果的影响。     

高速三体船兴波阻力与片体布局优化研究

本文据线性兴波阻力理论推导了辅船体与主船体水下体积不相等情况下的兴波阻力计算公式,据此以数学船型作为片体对高速三体船片体兴波干扰规律、兴波阻力曲线规律进行了研究,并采用简单枚举与等值线图谱相结合的方法对片体布局优化问题进行了探讨.     

船体艏部水动力性能优化

提出一种以势流兴波阻力理论Rankine源方法为基础,结合SHIPFLOW软件为计算工具,利用CAD-CFD集成平台FRIENDSHIP-Framework软件进行变形优化,研究船舶的最小兴波阻力型线优化设计的方法,并考察了兴波优化得到的船型总阻力变化情况。在型线优化过程中,以兴波阻力系数为目标函数,排水量变化范围为约束条件,在Wigley船体前端增加一个利用Feature建模技术参数化生成的球艏并调整艏部型线使得船体表面光顺。选取球鼻艏形状的各项参数作为基本设计变量,利用DOE方法对船艏进行优化,获得了设计航速下兴波阻力较小的船型,验证了所提方法进行船艏型线优化的有效性。相应的考察变形及优化前后总阻力变化情况表明:在高傅汝德数情况下增加球艏所带来的粘性阻力的增加小于兴波阻力的减小量,总阻力得到了改善,优化后得到的球艏能在进一步减小兴波的同时减小总阻力。此外,还运用所提方法对3100TEU船型的船艏,利用Delta Shift方法进行变形,在设计航速下,将变形的参数作为设计变量,利用DOE方法进行优化设计。结果显示:在排水量限制范围内当球鼻艏向上向前伸展一定长度时可以降低兴波阻力。与此同时,由于优化前后船体湿表面积变化很小,粘性阻力的变化并不明显,兴波的减小则使得总阻力得到了改善。     

宁波港集装箱码头陆域围堤抗浪性能研究

采用不规则波模拟现场波浪条件,对宁波港集装箱码头陆域围堤的抗浪性能进行了试验研究。确定了围堤各种典型断面形式在百年一遇潮位、风浪情况下的稳定情况,并针对可能发生的破坏提出了修改和优化方案,为设计和使用单位防风抗台提供了依据。     

Study of algorithms of new slender ship theory of wave resistance

In this paper, Noblesse‘s New Slender-Ship Wave-Making Theory was investigated numerically. Detailed expressions of zeroth and 1st order wave resistance have been derived and calculation programs have also been compiled. In the single and double integral terms of Green function, the kernel function of wave resistance expression, special function expansion method and Chebyshev polynomials approach have been adopted respectively, which greatly simplify the calculation and increase the convergence speed.     

自升式平台湿拖过程中的二阶波浪力增阻分析

波浪引起的二阶平均波浪力附加阻力是自升式平台湿拖过程中总阻力的重要组成部分。基于三维势流理论分析了影响自升式平台湿拖过程中附加阻力的相关参数,包括Jonswap谱γ值、航速以及波浪要素等,进行了敏感性分析。研究结果表明:计算二阶波浪力增阻所选取的Jonswap谱γ值取3.5更为合理;二阶力增阻对波浪周期的变化较为敏感,实际拖航阻力估算只需考虑静水拖航阻力和实际海况的双重作用,可略去航速的影响;并验证了二阶波浪力增阻值与有义波高的平方成正比,提供了一种可靠的二阶力增阻估算方法。     

直/斜支柱SWATH的兴波阻力预报

斜支柱小水线面双体船(SWATH)除具备常规SWATH优异的阻力及耐波性能以外,还具有优良的隐身性能,目前世界上唯一一艘斜支柱SWATH是美国海军建造的“Sea Shadow”号。本文针对一型直支柱SWATH和自行开发的一型斜支柱SWATH,以Noblesse的新细长船兴波阻力理论为基础,开发了一种新的算法,所预报的兴波阻力与试验结果吻合良好。本文的工作可用于直／斜支柱SWATH船型的开发和优化。     

近水面潜体兴波阻力的数值预报和收敛性分析

基于Nobleses新细长船兴波阻力理论,以匀速直航的定深椭球体为对象,运用新的数值计算方法,考察了物面分块数目、单元节点数目、波向角积分范围和特殊函数的项数对0阶和1阶兴波阻力数值计算结果的影响,并将计算结果与有关权威资料综合互校,证实这种算法对近水面潜体兴波阻力预报是可行的.     

三体船兴波问题的数值计算

以基于NURBS(non-uniformra tionalB-splines,非均匀有理B样条)的广义高阶面元法讨论了三体船兴波波形与兴波阻力的数值计算问题。对两种不同船型的三体船进行了计算,计算结果与试验结果的比较表明了该方法的有效性。文中还讨论了高速方尾三体船侧体的横向偏距和纵向偏距对兴波阻力的影响。