Real-time life-cycle modular design method based on game theory for jack-up

AbstractTo study an entity the entire jack-up performs as a total system with close interdependency and high level of integration of a myriad of subsystems supporting each individual function.All subsystems should be arranged in regular geometric space with clear regional division according to their respective functions.The "building block"such as arrangement makes it feasible to apply modular design method while the integration and conflicts among subsystems offer an arena for game theoretic analysis.All the contradictions between subsystems should be resolved bye the designer.Here we present a game theoretic analysis methodology,which based on the basic principles of game theory,through the establishment of matrix-mode game models to describe and analyze engineering design tasks.By using this method the optimization process in various fields of expertise can be effectively coordinated and controlled,and the parallel design patterns can be achieved to some extent.Taking account of the impact of commercial or technical activities in platform’s life cycle,time line is considered in the early stage of design process which provides more convenience for effcient upgrade and reconfiguration.Some second-hand three-legged jack-up upgrade design process is used as an example to illustrate the utility of the method.     

基于CFD法的对转螺旋桨敞水性能参数匹配研究

摘要：采用雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS)法对B型螺旋桨和对转螺旋桨周围的粘性流场进行数值处理,运用Pro/E和GAMBIT软件分别进行三维建模和网格划分,并采用ORIGIN和TECPLOT后处理软件对结果进行图像处理。分析研究湍流模型对螺旋桨水动力性能的影响,对对转桨进行数值计算验证,同时对其敞水性能参数的匹配问题进行探讨,分析其尾流和速度场的变化情况。结果表明：SST 模型为较佳的湍流模型;对转桨在适当的桨距比和直径比的情况下,后桨可充分吸收前桨的尾涡能量,其推进效率明显提高。     

张力腿平台系泊风险评估方法研究

文章结合模糊综合评判法、层次分析法以及概率论提出了一种风险分析的评估方法,识别了系泊中的风险因素,建立完善了相应的风险评估指标体系,并将其应用于设计中或已服役作业的张力腿平台系泊风险评估。将不同风险评估结果视为风险的总体的随机样本,用概率论和置信区间对风险评估结果进行置信度评价。克服了单一评价方案主观性太强的弱点,使评价更具有客观性和可信性。经过分析和计算实例表明,该系泊风险评估方法是适用和有效的。利用获取的评价结果,识别设计或已建成服役的张力腿平台系泊风险指数高的风险因素,并采取有效措施,加强培训及时检修设备,以防止意外的发生。结合一型设计中的张力腿平台,应用文中提出的数值风险评估模型对该平台的系泊系统进行了风险评估。结果表明该方法可以对张力腿平台的系泊风险评估中的主观因素进行客观有效的评估。并可以推广应用于其他海上结构物的风险评估问题中。     

Petri网在船舶MES构架中的应用研究

首次将Petri网理论引入到造船企业车间实时调度问题之中,分析了平面分段建造流程,建立起相应的Petri网模型;通过仿真计算,为建造现场调度方案的制订提供了依据。该研究为船舶平面分段制造流水线的实时有效调度和控制提供了新的方法,进而为船舶MES的建立奠定了技术基础。     

基于RANS法和边界层理论预报三维船体阻力

基于船体阻力成因和分类,应用二因次RANS法并结合EFD技术为研究手段,研究了船体各阻力成分和兴波波形,考虑边界层第一层网格高度对数值计算结果的影响,通过数值模拟计算和兴波波形比较,分析表明第一层网格无量纲高度y+值充分影响数值结果精度,总阻力在高傅汝德数下其数值误差有增大趋势,同一航速下摩擦阻力值随y+增加略微增大,剩余阻力值却明显减少,且自由面兴波随傅汝德数增大首部波高愈发明显,船中及尾部区域兴波向外扩散,船首尾肩部开尔文波系明显且波峰后移,其趋势与EFD波形一致,具有实用性。     

特种半潜式无人航行器的优化设计

提出一种新型特种半潜式无人航行器方案,并对该航行器方案开展主尺度初步拟定和舱室划分等总体设计工作。基于STAR CCM+软件对该型航行器的水动力性能进行数值仿真分析,分析结果可作为推进系统设计及船型主尺度优化的依据。结合实际工程产品需求分析制约航行器推进系统设计的影响因素,分析续航力、航速、主机功率及电池质量之间的匹配关系,同时提出基于约束关系的主尺度优化方法。最后针对性能校核及数值仿真中发现的问题,提出半潜式无人航行器的进一步优化方案。     

大型海洋平台顶升塔架的稳定性分析

随着液压顶升技术的发展,通过顶升塔架完成大型海洋平台的整体合拢的技术日渐成熟和广泛。目前,国内外关于顶升塔架的稳定性相关问题研究较少,而塔架的稳定性问题是平台能否安全完成上下模块总装合拢的关键问题。本文针对如何合理的布置顶升塔架,提高塔架在海洋平台顶升过程中的稳定性问题,以有限元分析为基础,并引入接触算法定量分析塔架在外载荷作用下的稳定性问题。此外,本文定量分析装配误差、地基存在不均匀的弹性、塑性变形等建造误差对塔架稳定性的影响,包括单塔架、单侧塔架、对角塔架升沉引起的塔架稳定性损失,及单塔架、单侧塔架及对角塔架倾斜引起的塔架稳定性损失,揭示出了相关规律,为工程施工做参考。     

不同布置方向下LNG燃料罐的疲劳强度

依据中国船级社2016年11月新修订的《天然气燃料动力船舶规范》,利用S-N曲线及长期分布载荷谱对LNG燃料罐有限元模型进行计算,求得疲劳累积损伤值。按照新版规范对不同布置方向的LNG燃料罐进行疲劳强度分析,并得到罐体纵向布置时疲劳累计损伤值更小的结论。     

一种数值求解船体兴波阻力的三因次RANS方法

文章根据船体阻力成因和分类提出一种基于三因次RANS求解船体兴波阻力的数值计算方法,与基于势流理论的Rankine源法和EFD法相比较,结果表明此方法得到的兴波阻力数值精度高于Rankine源法,与EFD法吻合较好,形状因子(1+K)值在不同傅汝德数下存在略微差异,船首和两侧的自由面波峰值大于Rankine源法所得值,波谷值却相反,自由面波形变化趋势与Rankine源法吻合一致,随着傅汝德数增加开尔文波系愈发明显且波峰后移,计算方法具有实用性。     

液压组合锚机自动化校核及其诊断系统

用Visual C 编制了船舶液压组合锚机自动化校核与诊断软件,对液压组合锚机进行校核计算,并对计算后的零件进行诊断,针对设备的安全性、匹配性和布局合理性,列出问题的原因和优化建议。用MFC编制了友好的界面,能自动生成校核报告和诊断报告,并保留了ANSYS交互接口和设备可靠性分析的接口。通过实例验证,软件大大地提高了计算效率和计算精度,可以根据给出的诊断建议进行方案改进,能够满足船舶液压锚机厂商的设计需求,并已经被部分厂商采用。