船基气象定线方案的探讨

本文试图建立高空环流形势与海面波浪场之间的模式对应关系，将波浪预报问题转化为与高空预报相关的问题，然后检索与当时高空环流形势相似的历史高空环流形势，找出与其相对应的海面波浪场平均分布模式，作为全程推荐气象航线的设计依据，即根据过去天气演变规律来作未来预报。本文还提出了船基气象定线系统总体方案与框图，以及全程推荐航线设计与局部修正航线设计的方案和流程图，探讨了历史航线数据库的建立及气象传真图的接收与     

最优气象航线的设计与选择

气象导航航线的设计与选择,受诸多因素的制约。文章分析了影响最优航线制定的因素,并总结了根据不同季节大气环流特点和天气系统分布确定基础航线,进而根据中短期预报资料优化航线,动态选取最佳气象航线的方法。     

西北太平洋热带气旋分析及避离方法研究

西北太平洋热带气旋是影响沿海和近洋船舶航行与海上设施作业安全的重大灾害性天气。,作为船舶驾驶员可以利用船上航海气象设备仪器等设备、传真天气图和海况图来分析判断热带气旋的移动路径和移速,将地面预报图、波浪图和高空500百帕实况图结合起来连续进行科学分析。相互印证。对采取正确的避台风措施,保证人员、船舶安全和海洋防灾减灾具有非常重要的意义。本文主要研究热带气旋的形成、移动和避离方法。     

船艇水上搜救波浪补偿的数值计算方法研究

为提高水上搜救能力,实现各种海况下船体的稳定平衡,利用数值波浪水池模拟船艇在基于波浪补偿技术条件下实施现场搜救的可行性。基于CFD理论对船艇搜救模型的波浪补偿过程进行数值分析,计算出船艇搜救时保持稳定平衡的波浪补偿量。结果表明,波浪补偿的数值分析验证了该技术在恶劣天气条件下实现出艇搜救的可行性。     

航行模拟与最佳航线决策

航行模拟与最佳航线决策是气象导航计算技术方法的主要内容。其中包括船舶运动性能V_W经验公式建立的方法、静水船速V_D推算方法、定点定线优选初始推荐航线、动点定线法与动点变线法(即动态规划法)修正航线的一套系统的气象导航计算技术方法。所有资料调阅和一切计算均能在微机上完成。利用这套方法曾对我国远洋轮进行了五个航次对比试导,其结果与全球营业范围最大的美国海洋气象导航公司的导航结果接近。本文重点提出解决问题的方法,并以实船试验数据检验这套方法的计算能力。     

垂直船艏在波浪中快速性综合分析研究

摘要：垂直船艏是江南造船（集团）有限责任公司自主研发的一型性能优异的船艏，为了分析其在波浪中的快速性能，针对两型不同船艏的散货船，通过耐波性对比试验，结合9条典型散货船航线及其全年的波浪特性，模拟采用不同船艏的两个船队在相同航线上的年油耗和年货运量，得出的结论充分说明垂直船舶在波浪中的快速性能优良，值得在船舶设计界推广应用。     

苏北大运河机动船型研究

本文根据苏北大运河现状，通过技术经济论证，得出发展性能优良的机动船是十分必要的。对于不同的航线，推荐了三种不同的机动船型，并且得出，顶推驳船型和机动驳船型及其他船型可以共同发展。     

长江口外海域波浪场数值模拟

采用MIKE21的SW模块,选用麦莎台风和2006年1月的一次冷空气,对不同极端天气系统下长江口外海域的波浪场进行模拟,计算结果与实测值吻合较好,分析说明不同天气系统下波浪场的分布具有显著不同的特征,同时验证了模型在该海域有较好的适用性。     

海龙湾波浪场整体数学模型研究

为了深入研究海龙湾港区的波浪情况,建立了海龙湾波浪场整体数学模型,对港区内外波浪场进行分析研究。利用扩展抛物型缓坡方程完成由外海到港区口门的波浪推演,模拟波浪由外海向近岸港区的传播过程。再利用椭圆型缓坡方程,模拟港区内的波浪分布情况。研究结果表明:推荐设计方案的港区防波堤对主波向的波浪做到很好的掩护,相较比选方案来说港内波浪条件更好,等值线图表明设计推荐方案是合理可行的。总体说来,该模型对海龙湾波浪场的数值模拟是有效的,为工程实际提供了科学合理的参考。     

科学利用气象传真图分析判断台风路径

热带风暴、台风是影响船舶航行与海上没施作业安全的重大灾害性天气。在现场利用气象传真图分析判断热带风暴、台风的移动路径，将预报图和高空实况图结合起来进行连续科学分析，相互印证，对采取正确的避台风措施，保证人员、船舶安全和海洋防灾减灾具有非常重要的意义。     

新型海上风电复合筒型基础波浪荷载研究

对于新型海上复合筒型基础,现行规范中还没有提出计算波浪荷载的方法。文章基于开源程序OpenFOAM建立了波浪与结构物相互作用的三维数值波浪水槽,并针对复合筒型基础在不同波浪条件下的波浪荷载进行了大量模拟。利用模拟结果提出了分层计算方法中波浪力矩作用点的修正公式,修正结果可以较为准确地计算波浪力和力矩。     

波浪作用下海上风力发电装置基础海床的液化研究

基于FLOW软件建立三维数值波浪水池模型,模拟海上风力发电装置筒型基础周边的波浪场和海床表面的波压力,利用有限元软件ABAQUS建立筒型基础及周边海床的三维动力响应数值模型,研究不同波浪条件下筒型基础周边海床的动力响应和液化深度。研究结果表明：波浪作用下海上风电筒型基础迎浪侧的海床易发生液化,风力发电装置基础周围海床的液化深度随波高加大而增加,由于筒型基础的人土深度较大,筒内土体不发生液化。     

船舶自行气象导航的研究

本文在分析和研究目前岸基方式气象导航的基础上,提出船舶自行气象导航组成方案和具体实现.研究了适合于船载微机实现的最短时间航线计算方法、船舶水文气象资料数据库和船舶失速模型等问题.并进行了船舶自行气象导航实船试验.     

SWAN风浪成长模型在近海设计波浪要素推算中的应用

根据黄、渤海区20 a中最大风速对应的风场过程,利用SWAN模型模拟风浪的成长过程,利用针对模型推算所得的烟台芝罘岛附近海域的系列波浪要素,进行P-III型曲线的拟合分析,得到不同重现期条件下的特征波浪要素。模型计算过程中,只需对美国NCEP和欧洲ECMWF风场后报资料进行简单校正,据此通过SWAN模型推算的特征波浪要素值就可与根据芝罘岛海洋环境监测站现场观测资料推断的波浪要素值基本一致。     

基于改进椭球模型的航线算法

为提高飞机航迹计算的准确度,建立了考虑飞行高度的改进椭球模型,利用该椭球的对称性,采用空间向量分析方法,导出了大椭圆航线初始航线角的直接计算式;指出并纠正了前人给出的航程计算式中存在的偏差,借助计算机代数系统Mathematica,得到了计算航程的严密公式;从而为机载区域导航计算机确定航线要素提供了理论基础。     

新波浪理论在系留船舶二阶波浪力计算中的应用研究

通常在计算波浪与结构物相互作用时都采用规则波假定,例如Airy波和Stokes波,波高一般采用实测有效波高,这种方法认为所有的波浪能量都集中在一个波浪频率上,从而忽视了海洋波浪实际的宽谱特征使得计算出的结构物动态响应不具有代表性。该文阐述了新波浪理论(NewWave Theory)的基本概念,介绍了一种新型的极限入射波浪模型,该模型考虑了天然海浪的随机性、谱性和方向性。新建立的波浪模型不仅可以作为恶劣海域海工结构计算时最不利波浪力设计标准,而且可使系留船舶的全向二阶波浪力计算得到极大的简化,节省大量的时间成本。文中还阐述了新波浪理论模型引入到波浪与结构物相互作用水动力计算的方法和步骤。最后对一种萨哈林(Schiehallion)型FPSO在不同方向入射波作用下的平均漂流力进行了计算和讨论。     

改进蚁群算法及其在船舶最优航线导航中的应用

由于海洋航行环境复杂,同时受到各种风、浪、流等多种因素的影响,使得在通航水域发生的安全事故随之增加,造成巨大的财产损失,同时危及船员的生命安全。为了保障船舶在海洋上安全高速航行,必须设计出最为安全可靠的最优航线。针对传统的蚁群算法在船舶最优航线导航过程中后期存在收敛速度慢、易出现停滞的缺陷,设计一种改进的蚁群算法进行船舶最优航线导航。首先利用混合更新策略,对船舶航线栅格上的信息素进行更新,然后在找到的船舶的所有可行航线中,搜索出最优航线,最后进行仿真测试。实验结果表明,相比较于对比算法,改进蚁群算法搜索到的航线更优,更为安全可靠,所耗费的时间少于对比算法,是一种效率高、可靠性好的船舶最优航线导航算法。     

特定航线江海通航船波浪载荷研究

为了能对江海通航船型的结构强度进行合理评估,根据载荷第一原则,按特定航线所在的E1海区的波浪统计资料,对该海区船舶的波浪载荷进行了系统研究,并给出了航行于该海区江海通航船的波浪附加弯矩、波浪附加剪力、波浪水平弯矩及波浪扭矩的长期预报值.本文的研究结果已纳入中国船级社《特定航线江海通航船检验指南》中,对特定航线江海通航船的发展起到了积极的推进作用.     

智能网络海上船舶物流运输最佳航线选取模型

常规的物流运输航线选取模型无法获取实时天气及周边环境信息,导致绕避台风不及时。为此利用智能网络技术,设计海上船舶物流运输最佳航线选取模型。分析随机变量对物流运输路线的影响,利用智能网络获取船舶实时位置,计算航线运营成本,了解运输总需求,分析船型大小与其挂靠频率间的关系,选择合适的靠泊港口与靠港顺序,完成智能网络下海上船舶物流运输最佳航线选取模型设计。采用仿真对照实验,测试该模型应用效果。实验结果表明,将智能网络技术应用到最佳航线选取过程当中,能够实时获取相关信息,准确地制定船舶绕避台风方案,选择最为合适的物流运输航线,保证货物安全并准时到达。     

新波浪理论在系留船舶二阶波浪力计算机中的应用研究

通常在计算波浪与结构物相互作用时都采用规则波假定,例如Airy波和Stokes波,波高一般采用实测有效波高,这种方法认为所有的波浪能量都集中在一个波浪频率上,从而忽视了海洋波浪实际的宽谱特征使得计算出的结构物动态响应不具有代表性.该文阐述了新波浪理论(NewWave Theory)的基本概念,介绍了一种新型的极限入射波浪模型,该模型考虑了天然海浪的随机性、潜性和方向性.新建立的波浪模型不仅可以作为恶劣海域海工结构计算时最不利波浪力设计标准,而且可使系留船舶的全向二阶波浪力计算得到极大的简化,节省大量的时间成本.文中还阐述了新波浪理论模型引入到波浪与结构物相互作用水动力计算的方法和步骤.最后对一种萨哈林(Schiehllion)型FPSO在不同方向入射波作用下的平均漂流力进行了计算和讨论.