船体自然寿命分析

舰艇船体自然寿命的分析在船体寿命分析中有至关重要的作用,该文从船体强度的观点来分析船体的自然寿命。首先,给出船体寿命的定义,并据此对制约船体自然寿命的一些因素及船体腐蚀规律做了论证;然后,根据耗损后的船体强度与规定的船体强度衡准之间的关系来确定船体自然寿命;最后,结合某型舰艇,利用上述方法,对其船体自然寿命进行了计算仿真。实例表明:该评定方法结论可靠,简便易行,利于工程实践应用。     

考虑船体变形的INS/GPS/CNS组合系统研究

针对船体变形对INS/GPS/CNS组合导航系统的影响,研究了船体变形的抑制、变形测量以及补偿方法.对船体变形特性以及变形对组合系统的影响进行分析研究,建立了船体变形的数学模型;提出了船体变形的补偿方案,进行了考虑船体变形的联合卡尔曼滤波器设计.仿真结果表明,所提出的船体变形补偿方法是切实可行的,有效地克服了船体变形对INS/GPS/CNS组合系统的影响,保证了系统的精度.     

建造中的船体在船台上的应力松驰现象研究

为得到建造中的船体在船台上的船体变形数据,基于FBG技术设计了船体在船台上的蠕变和应力松驰现象的监测系统,将该系统布置在实际船体结构上,测量了在船台上受结构蠕变和结构应力松驰现象综合作用所造成的船体结构变形,分析了监测过程中造成船体结构变形的因素,指出应力松驰是主要因素。数据分析表明:利用FBG传感技术进行船体变形长期监测是可行的;船体在船台上存在结构蠕变和应力松驰现象。最后,并基于壳体理论估算了船台上的船体结构的内应力释放速率。     

径向基神经网络在水下船体防腐中的应用

采用改进型径向基函数神经网络来预测水下船体电位,从而达到船体防腐的目的。首先,分析采用无单元法求解问题的优越性;然后,介绍径向基函数神经网络的原理,通过建立水下船体的数学模型来获得船体电位,采用层次凝聚算法和K-均值聚类算法来确定径向基函数神经网络的中心节点,从而建立神经网络;最后,对神经网络的预测能力进行MATLAB仿真检验。结果表明,采用改进型的径向基函数神经网络来预测船体电位获得了很高的精度,对于船体防腐保护达到了很好的效果。     

三维船体库系统研究

建立三维船体库系统是解决船体快速建模的最好途径.在对系统功能进行总体分析的基础上,采用SQL Server 2000建立了系统数据库,以Visual Basic 6.0为开发工具,设计了系统管理模块;以船舶设计软件MAXSURF为支撑平台进行二次开发,设计了船体母型变换模块.研究结果表明,利用三维船体库系统可以快速地生成船体模型,加速设计进程.     

单点腐蚀船体板剩余疲劳寿命的数值计算

船体板在波浪载荷下会受到交变拉/压作用,因此必须考虑疲劳对船体板剩余寿命的影响,尤其是对含点腐蚀船体板剩余寿命的影响。本文对单点腐蚀船体板剩余疲劳寿命进行了数值计算,结果表明:使用二次单元对含蚀坑船体板应力集中系数的计算误差不超过10%,而使用线性单元误差可达40%;蚀坑直径对单点腐蚀船体板疲劳寿命的影响不大,而船体板剩余疲劳寿命随蚀坑深度的增大而迅速减小。可见,对于点腐蚀钢板的应力集中计算,使用而二次单元比使用线性单元更准确;蚀坑深度对单点腐蚀船体板剩余疲劳寿命的影响比蚀坑直径的影响更为显著。     

奇特的三体船

美国74岁的卡尔文·冈沃设计的,命名为“西奥多·冯·卡门”的三体船由美国建造,制造这艘船的目的是为了研究好望角的暴风雨。这艘船有三个船体:一个主船体和两个副船体。主船体和副船体间用盒式预应力梁牢固地联在一起,其主甲板焊到主船体和两个副船体上。主船体低于副船体8英尺,它深没在水中。主船体上装有一个17英尺的灯泡状前桨,起稳定船的作用,它可避免船的横倾、纵倾和颠簸。船启航时,由人通过液压操纵机构来调节前桨平面,以减少船的颠     

基于船体梁的船体弹性变形预报方法

将船体简化成一根两端完全自由、质量和刚度沿船长方向分布不均匀的变截面梁,采用迁移矩阵法算出船体梁的固有频率和振形;将三维势流理论和结构动力学方程相结合,求出船体振动的主坐标,再利用模态叠加原理得到计算点的幅频位移响应;利用谱分析方法计算不同工况时的船体变形,并根据雷利分布得到其统计值。以某船为例,利用该方法计算船体相对变形,并对结果进行分析,得到了船体变形随着航速大小和浪向角改变的规律。     

推进轴系——船体结构低频弯曲振动耦合特性

为分析水面舰船推进轴系与船体结构的低频弯曲耦合振动问题,利用有限元法建立了推进轴系—船体结构耦合系统的数学模型,计算系统的垂向及水平向弯曲振动固有特性,并与利用简化模型得到的计算结果进行了对比分析。结果表明:在推进轴系第1阶弯曲振动固有频率以下频段,推进轴系—船体结构系统主要体现为船体梁振动,推进轴系跟随船体梁运动;在推进轴系的每阶振动固有频率附近,由于存在一个固有频率非常接近的船体梁振动模态,故在该频段桨—轴系统与船体梁有较强的耦合作用;在船体梁的质量及截面面积惯性矩远大于轴系对应参数的情况下,仅分析推进轴系自身的低频固有振动特性时,将船体结构简化为刚性安装基础所带来的误差很小,但是推进轴系简化模型不能反映推进轴系—船体结构的耦合振动模态及多轴系时的反相位振动模态。     

矩形冲头冲击下船体板的塑性动力响应

矩形板是船舶结构的最基本组成元素,船舶结构遭受矩形质量撞击的工况时有发生,因此应对船体板结构的抗撞性能给予足够重视。本文以船体矩形板为研究对象,采用动态冲击实验技术和刚塑性理论相结合的方法,分析了船体板在受到矩形质量块撞击作用时的变形损伤机理;研究中采用试验方法得到船体板的变形模态,在此基础上运用刚塑性理论分别导出了船体板的变形和碰撞力的理论公式,并用实验结果验证其准确性;最后采用理论方法对船体板的边界条件和载荷集中系数等相关参数进行分析。通过与实验结果的对比发现,本文给出的刚塑性理论公式能够较为准确地预测船体板变形和冲击力。     

2354kW全回转拖轮设计研究

介绍了拖轮的设计要求,主要尺寸和有关设计参数,同时也介绍了船体线型的设计过程、船模试验内容、船型与船体结构的总布置,最后给出了实船的试验结果,拖力及船速均超过了要求的指标．该船的设计和建造是成功的．     

版纳港监艇设计研究

阐述了版纳港监艇的主要要素、主要技术性能、模型试验、型线特征、总布置、结构特点等，并论述了本船设计特点。     

高速双体滑行艇设计试验研究

较系统地论证了我国首制高性能双体滑行艇的主尺度选择与线型设计,列出了槽道参数确定及设计与演变中应 因素。实艇考核证明,该艇的水动力快速性指标已超过国外同类产品,在风浪中航行的快速性,耐波性操纵性和作为武器平台的稳定性及超载性能均优于尺度相当的常规快艇。     

低阻通风船体的远程控制测试平台开发（英文）

This paper addresses the development and testing of a remotely controlled boat platform with an innovative air-ventilated hull. The application of air cavities on the underside of ship hulls is a promising means for reducing hydrodynamic drag and pollutant emissions and increasing marine transportation efficiency. Despite this concept’s potential, design optimization and high-performance operation of novel air-cavity ships remain a challenging problem. Hull construction and sensor instrumentation of the model-scale air-cavity boat is described in the paper. The modular structure of the hull allows for easy modifications, and an electric propulsion unit enables self-propelled operation. The boat is controlled remotely via a radio transmission system. Results of initial tests are reported, including thrust, speed, and airflow rate in several loading conditions. The constructed platform can be used for optimizing air-cavity systems and testing other innovative hull designs. This system can be also developed into a high-performance unmanned boat.     

改善小型高速艇总体性能的措施研究

结合某项产品的设计论证和船模试验,对小型高速艇的总体性能进行了研究,提出了减小船体阻力、改善耐波性和减小船体振动的若干措施。     

Application of embedded fibre Bragg grating sensors for structural health monitoring of complex composite structures for marine applications

Fibre reinforced polymer (FRP) materials are recently widely applied in the marine industry. The high popularity of composites and safety requirements results in the development of Structural Health Monitoring (SHM) systems. One of the sensors types that can be permanently integrated with a composite structure and used as a part of SHM system are fibre Bragg grating (FBG) sensors. Among FBG sensors advantages small size, high corrosion resistance, and absence of electric current are especially important in monitoring of composite marine structures.The paper presents an application of embedded FBG sensors arrays for evaluation of complex composite structure — a fast patrol boat. The experimental investigations contain spectra analyses for thin laminate sample (skin), a composite sandwich panel and fast patrol boat hull (sandwich structure). The quality of sensors spectra (before/after embedding and loading) was determined using the Pearson correlation coefficient. The relationship between strain and temperature in exploitation range was determined for laminate and sandwich structures. A linear relationship was achieved for both elements. The relationship for the sandwich panel was then applied during strain analyses of the boat composite hull. The utility of designed FBG sensors array for the panel was also verified by sensors responses on impact excitation in chosen points on the structure. The achieved results were then used during designing FBG sensors array embedded into the hull. FBG sensors spectra deformations due to fast patrol boat hull manufacturing process and exploitation as well as strain curves determined for the boat during tests at dry dock and at sea trials are analysed.     

国内外拖船的现状及发展趋势

随着拖曳对象的增加及对拖曳性能要求的提高,拖船已进入高附加值舰船的范畴,新船型、动力定位系统、新型推进方式等新技术不断运用于拖船设计中。并且,拖船设计中同时考虑消防、补给、修理等多功能的任务方式。通过对相关内容的统计和分析,为今后开展拖船的研制拓展思路。     

高速船玻璃钢船体厚度控制

文章提出了高速船玻璃钢船体的统一设计厚度，经三大流域的四个船厂试验，证明所规定的设计厚度是正确的，控制不超厚或负厚度生产是可能的，并且采用开工前测定试板的含酯量可有效地控制玻璃钢船体的厚度。该厚度控制是在保证船体强度下进行的，强度保证和厚度保证（重量符合设计要求）可以同时达到。     

基于遗传算法的船用斜齿轮传动模糊可靠优化的研究

针对传统的船用齿轮强度计算中所存在的缺陷和不足,以一对沿船体纵向布置的外啮合的渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动为研究对象,以齿轮传动的体积和为最小目标函数,以小齿轮齿数、法面模数、螺旋角、齿宽系数为设计变量,通过应用模糊设计理论和可靠性设计理论,建立基于船体变形及齿间摩擦的斜齿轮传动的模糊可靠优化数学模型,然后利用遗传算法对其进行优化处理.由于本文考虑因素较周全,所用方法能够较全面地考虑各设计参数的随机性和模糊性,因而更能得出符合客观设计的优化解.     

远洋鱿鱼钓渔船主尺度分析及船型优化

在收集大量远洋鱿鱼钓渔船资料并进行统计分析的基础上得到主要参数之间的关系式,为该类型渔船的设计提供参考,并可作为船型论证的基础.由于渔业资源状况的变化和新渔场的开发,必须对现有船型进行进一步优化,其方法可以通过计算机编程来实现.经过多重搜索,得到适合多渔场作业的船型.