考虑波浪影响船舶进出港航道宽度分析

建立波浪对船舶航迹带宽度影响的模型,并结合模拟仿真试验得出船舶在风、流和船速等影响下的航迹带宽度,计算在风、流、波浪和船速等因素影响下的航迹带宽度。根据相应的规范公式计算对应的航迹带宽度和单、双向航道宽度,并进行比较分析。     

基于船舶模拟器的航道航迹带宽度计算方法

航迹带宽度是航道规划、设计的重要参数,一直是航道宽度计算的难点。针对现行规范航迹带宽度计算系数取值困难的问题,基于船舶操纵模拟器,通过采集模拟试验仿真数据,采用将船舶航迹带宽度分为航线偏移量和船舶本身占用空间来直接计算航迹带宽度的方法。结合台州湾大桥区航道,仿真计算了典型风、流工况的航迹带宽度,仿真结果与现行规范计算结果基本一致。表明该方法可行,且具有很好的实用价值。     

基于AIS航迹拟合的船舶航迹带宽度计算与分析

船舶的航迹带宽度值反映了船舶在航行过程中偏离航迹线的程度,可以表征船舶的位置变化情况,能够为船舶通航安全研究和航道宽度设计等方面提供参考依据。基于AIS数据获取船舶位置点进行航迹拟合,并考虑风流压差的影响计算船舶航迹带宽度,与设计规范给出的值进行对比分析,为相关规范的进一步研究和发展奠定基础。     

运用操纵模拟器试验进行超大型船舶航道宽度计算研究

运用船舶操纵模拟器模拟试验的方法,通过试验分析风、流压偏角等因素与超大型船舶在航行时航迹带宽度之间的关系,提出了超大型船舶在风、流以及波浪作用下,进出港航行所需航道宽度的计算方法。     

港池长周期波浪振荡试验研究

港池长周期波浪振荡对港内泊稳条件极为不利，严重危害港内船舶的正常停靠与作业。通过物理模型试验，对某港内长周期波浪振荡和放大情况进行研究。结果表明，在短周期波浪作用下，港内发生了明显的长波振荡，5.47 m波高作用下港池长周期波浪波高可达0.4 m，在633、320和200 s附近的长波谱图均有明显峰值。通过港内外波浪能量对比发现，0.008 Hz以下频率港外波浪能量远不及港内波浪，港域内部在320和200 s附近的长波能量最大被放大5倍。研究结果可为类似工程长周期波浪防治提供参考。     

简析波浪作用下的船舶系缆力

船舶系缆力是确定码头系缆柱、快速脱缆钩规格等级的重要依据。关于波浪对船舶系缆力所产生的影响,在港口工程荷载规范中,没给出相应的计算方法。本文,分析了波浪对系缆船舶的作用机理并讨论了波浪引发船舶运动及不同材质缆绳的伸长率概念。最后,结合工程实例,应用Optimoor软件就波浪作用与船舶系缆力的多种工况条件进行了对比计算。     

长周期波浪影响下连片式码头系泊布置优化

为改善长周期波浪影响下连片式码头的泊稳条件,结合工程实例,利用数值分析软件分析长周期波浪作用下连片式码头系泊船舶的缆绳张力、船舶运动量特点,提出改善长周期波浪影响下泊位系泊稳定性的关键因素。结果表明,随着波周期的增大,系泊船舶的缆绳张力、船舶运动量均会显著增大;系泊优化的关键在于增加系泊体系的弹性以便吸收船舶的动能量。系泊优化措施包括增加缆绳长度、采用非刚性缆绳系泊或增加缆绳的尼龙尾缆长度。采取系泊优化措施后,可大幅降低长周期波浪作用下缆绳张力,达到系泊布置优化目的。     

基于PIANC的码头前沿波浪富裕深度分析

PIANC提出了从船舶等级、船舶装载度、水深、波高、浪向和航速共6个影响因素分析计算港池和航道的水域波浪富裕深度。针对码头前沿波浪富裕深度,引入了PIANC关于波浪富裕深度的计算方法。并详细分析了PIANC关于码头前沿波浪富裕深度的计算方法的适应性,简要探讨了长周期波浪引起的船舶垂直运动量。重点对PIANC计算方法进行简化,并与中国规范进行了对比分析,对PIANC计算方法简化后的码头前沿波浪富裕系数K0取值提供了建议,为工程相关设计提供参考。     

中长周期波下防波堤导航灯基础波浪力计算方法

作为防波堤导航灯的基础，其所处位置一般为整个码头工程中波浪条件最为恶劣的区域，而导航灯基础又兼具防浪墙及独立墩柱的双重特性，因此其波浪力的计算较为复杂。基于实际工程项目，通过中外不同规范、手册对防波堤导航灯基础波浪力计算方法进行对比分析，并结合物模试验结果，提出在中长周期波作用下，为保证导航灯基础的稳定并留有一定富余，建议其波浪力采用Morison公式进行计算，同时需采用Martin公式对波浪力计算结果进行复核。分析成果可为类似项目及国内规范修订提供参考。     

海港航道直线段宽度确定方法的比较

合理地确定海港航道宽度是港口规划、设计和维护中的难题之一。在分析比较不同国家规范给出的确定航道宽度的方法基础上,归纳总结了影响航道宽度的主要因素,并结合我国南方某港口的工程实例,通过规范法的计算对比,确定各设计船型所需的航道宽度,结果表明:现有规范存在待改进之处。另外,在新规范出台前对外海直线段航道以及两段连接处的航道宽度的确定方法提出了具体的改进建议,并运用船舶航行操纵模拟器Dynasim仿真各船进出港的航迹线,验证了该建议的可行性。     

关于浮桥式游艇码头系泊允许波高的探讨

本文结合我国游艇码头设计规范,对比澳大利亚、英国、美国、日本等国家的规范、标准,综述分析各标准中关于游艇码头系泊条件的规定,探讨浮桥式游艇码头的系泊允许波高,成果可为游艇码头设计提供参考.我国现行规范与澳大利亚标准(AS 3962:2020)的最大允许波高基本相符,较其他国外标准略偏宽松.建议在游艇码头设计时,浮桥式游...     

港池内中长周期波浪作用下船舶系缆动力响应

针对港池内船舶装卸作业的安全与稳定问题,采用基于势流理论的面元法分析程序AQWA,分析得到船舶与码头结构耦合作用下的14 000 TEU集装箱船动力响应幅值算子。在此基础上,进一步采用码头泊位前的真实波浪条件,得到14 000 TEU集装箱船在设计系缆方式下的船舶运动量响应和缆绳受力响应。结果表明,14 000 TEU集装箱船横摇周期较大,与港池内存在的中长期波(12～18 s)不相匹配,不易引起船舶较大幅度的动力响应;计算分析结果与系泊物理模型试验所得到的结果相吻合,说明所采用的计算原理与分析模型较为可靠,具有较强的工程实际应用价值。     

基于Maxsurf球鼻艏型线的船舶减阻方法

为了探究球鼻艏宽度与船舶快速性的关系,在对某渔政船的主尺度和机型已定的情况下,针对相同船型设计了三种不同宽度的球鼻艏,利用maxsurf软件中的新细长体理论,首先计算原船的兴波阻力系数和有效功率,并将计算结果和船模试验值相比较,结果表明该方法和试验值较为接近;接着计算三种不同球鼻艏的船的兴波阻力系数和有效功率。结果表明适当增加球鼻艏的宽度可以减小船舶的兴波阻力,提高船舶有效功率,进而提高了船舶的快速性。     

急弯河段通航水流条件与航道宽度关系研究

急弯河段水流流态复杂,船舶过弯所需的航道宽度要远大于直线段航道宽度,也大于一般的弯区河段航道宽度。根据汉江下游马口滩急弯河段船模航行试验成果,总结分析了船舶在弯道段航行时占用的航宽与水流的关系,表明船舶以大致相同的航速上、下航行通过弯道时,上行时占用的航宽比下行时要小的多。流速或流向角越大,船舶的航迹带宽度越大,占用的航宽也越大。在此基础上建立了马口滩急弯河段航宽计算公式。     

系泊船舶运动响应周期试验研究

针对国内外系泊船舶物理模型试验中所给系泊船舶运动响应周期特征参数的不同,对横向波浪作用下一艘26.6×104 m3系泊LNG船舶的运动响应周期特性进行物理模型试验研究。结果表明,半载状态下,纵移运动存在着32 s的自振周期;横移运动为周期性间歇增长运动,横移运动周期与系泊船舶固有横摇周期的比值在1.11～1.23,大体上随波浪周期增大成倍数增长;横摇运动峰值随波浪周期增大而增大,横摇运动周期与系泊船舶固有横摇周期的比值在1.23～1.48,大体上随波浪周期增大成倍数增长;不同装载状态下回转运动均存在着较长的自振周期:半载状态为30 s,满载状态为32 s。     

斜坡堤护面肩台宽度优化的试验研究

在港口及海岸工程中,斜坡堤是一种传统的、广为采用的结构形式。文章通过模型试验,分析了波浪作用下不同肩台宽度对斜坡堤断面的稳定性、越浪量和胸墙受力情况的影响,对斜坡堤护面肩台宽度进行了调整,达到了优化的目的。     

从《内河通航标准》看某些特殊限制性航道宽度的确定

通过对国家标准《内河通航标准》(GB50139-2004)的分析和计算,找出了影响航道宽度的主要参数和变动范围。当船舶或船队的尺度确定后(主要是长和宽),航道宽度即取决于航迹带宽度,而航迹带宽度又取决于航行漂角的大小。根椐特殊限制性航道———中间渠道和渡槽的运行特点,推求出其宽度的计算方法和结果。此时仍可用GB中相同的计算公式,对于1~3级航道航行漂角取2°;4~5级航道取1°;6~7级航道取0.7°。安全距离对单线航道取两个0.17倍航迹带宽度;对双线航道取0.34倍两个船舶或船队的航迹带宽度。     

A practical method for torsional strength assessment of container ship structures

Container ship structures are characterized by large hatch openings. Due to this structural property, they are subject to large diagonal deformations of hatch openings and warping stresses under complex torsional moments in waves. This necessitates torsional strength assessment of hull girder of container ships in their structural design stage. In this paper, a practical method for torsional strength assessment of container ship structures with transparent and consistent background is discussed based on the results from up-to-date analyses. In order to estimate the torsional response characteristics as accurately as possible, three-dimensional Rankine source method, after being validated by tank tests, is employed for estimation of wave loads on a container ship, and FE analyses are conducted on the entire-ship model under the estimated loads. Then, a dominant regular wave condition under which the torsional response of the container ship becomes maximum is specified. Design loads for torsional strength assessment that give torsional response equivalent to the long-term predicted values of torsional response are investigated based on the torsional moments on several container ships under the specified dominant wave condition. An appropriate combination of stress components to estimate the total hull girder stress is also discussed.