一种船舶浮态计算新方法

本文介绍了一种基于四面体网格的船舶浮态优化计算方法，并以某梯形船为例进行了浮态计算。     

船舶几种浮态下阻力的数值计算方法

商船会因装载不同而吃水大幅增减,舰艇会因战损而出现严重纵横倾,如何在浮态急剧变化时估算船舶的快速性,是一项具有普遍意义的课题.为了解决上述问题,采用计算流体力学方法对某型船模进行了大量计及自由表面的不同浮态下的阻力数值计算,在深入分析船体浮态改变时影响船舶阻力诸因素的基础上,对数值计算结果进行了研究,推导出船舶吃水、纵倾和横倾变化时的阻力估算公式.据此进行的数值计算结果与水池试验结果对比,吻合良好,从而验证了提出的计算模式的可行性,为解决船舶任意浮态下的阻力计算问题提供了新的思路.     

船舶纵向浮态无符号化计算的数学方法

为使船舶纵向浮态计算公式的意义直接表示其变化过程,综合分析了船舶吃水差和平均吃水的数学关系与实船计算结论复杂性较高等一些基础性问题,证明了吃水差各相关量可用线段长度表示,实现了吃水差各相关量本身在计算纵向浮态过程中的无符号化,用于核算船舶纵向浮态。     

船舶自由浮态阻力计算的改进算法

船舶在航行过程的阻力特性直接决定了船舶的动力性能,现代船舶工业的设计与制造水平不断提高,而船舶阻力特性是船舶结构设计时需要重点分析的影响因素,因此,研究船舶自由浮态下的阻力特性有重要意义。本文首先建立船舶的阻力数学模型,然后基于一种改进的流体力学分析方法-静态平衡算法对船舶的自由浮态阻力特性进行分析,并结合计算流体力学CFD算法进行阻力特性仿真,得到了较为准确的船舶自由浮态阻力特性曲线。     

过巴拿马运河船舶浮态的控制方法

针对巴拿马运河当局对过运河船舶最大吃水的限制,阐述了装货港与巴拿马运河两地舷外水密度差异以及船舶途中油水消耗对船舶吃水和吃水差的改变量.提出了一种在装货港预置吃水差以控制船舶在通过巴拿马运河时的浮态,从而确保船舶顺利通过巴拿马运河的配载方法;经数十艘过巴拿马运河船舶的实践可以证明,该方法是准确可靠的.     

船舶破舱状态浮态的时域计算分析

基于准静态计算法,开发时域数值模拟计算程序,对船舶确定性破舱的浸水过程以及从舱室进水开始到浸水量稳定时刻再到船体停止横摇趋于稳定的时域内船体浮态进行分析,旨在弥补以往的破舱稳性计算和研究无法表现船舶横摇中浮态随时间变化的缺憾.并将这一计算模型用于3 100 TEU集装箱船某一破损条件下的确定性破舱稳性时域计算,得到结果经过对比分析证明具有较高合理性.基于计算结果,对破口长度对破损后的横摇过程的影响进行归纳.     

改进遗传算法在船舶自由浮态计算中的应用

为了更快、更准确地计算船舶自由浮态问题,对原有计算方法进行改进。根据船舶自由漂浮的平衡条件,将自由浮态计算归结为多目标约束优化问题,并引入一种改进遗传算法对该优化问题进行求解。实例计算表明,使用该方法,迭代次数明显少于基本遗传算法,船舶自由浮态计算时间大幅下降,计算结果准确可靠。研究结果对于迅速掌握船舶状态,可靠保障船舶生命力具有重要意义。     

船舶在加长改装过程中的浮态压载计算

文章给出了船舶在加长改装过程中各分段浮态，压载的计算方法和程序，并对工程中可能遇到的问题提供了可行的解决方案。     

关于解船舶浮态问题的矩阵方法

本文给出了数值解船舶浮态方程组及其反问题,即按倾斜试验确定船舶重心坐标的矩阵方法。 三个算例表明,本文给出的方法是实用和有效的,不仅可以用于解平面问题,而且也可以用于解空间问题;不仅可以用于计算完整船舶浮态,而且还可以用于计算破舱船舶浮态。     

基于差分进化算法的船舶自由浮态计算研究

及时准确获取船舶破损后的浮态参数是采取正确抗沉措施的重要前提,所以船舶自由浮态计算是船舶破损后快速扶正首先要解决的问题。采用差分进化算法对平衡多目标函数进行求解。差分进化算法采用实数编码,选择阶段采用了贪婪算法,实现更加简单。根据对2,000t专业溢油处置船的计算,并与遗传算法比较,计算结果更为精确,收敛速度相当。该方法可以在保证较高的收敛速度前提下,提高自由浮态的计算精度。     

等价薄船与船型改进

文中引进了一个等价薄船的概念。这个等价薄船能够产生和实际船型相同的某种波浪信息。薄船的特性由Michell-Havelock理论来描述,而等价薄船与其所代表的实际船型横剖面面积曲线之比,构成了一种对Michell-Havelock理论的修正。假定这种修正对同一船型族在同一Froude数下保持不变,就可用各种优化方法改进船型。作为例子,把可变船模的一个形状作为基本船型加以改进,显示了所建议的方法的现实性。     

集装箱船计算机辅助排箱与配载研究

本文利用可视化窗口界面编程工具VisualBasic开发集装箱船设计程序，利用窗口、表格、图象、文件等工具来直观、快捷地帮助设计人员进行集装箱船的布置安排，并能结合线型绘制、容量和稳性计算程序进行重量、稳性、浮态的检验，做好排箱和配载的工作。程序设计体现了输入导向性、检查严密性，处理面向对象性和输出直观性。给出的一个实例说明了对程序的具体应用。     

从自由衰减数据估算船舶横摇非线性阻尼的新方法

本文提出了一种研究船舶在静水中作非线性横摇的新方法。对于同时具有非线性阻尼力矩和非线性回复力矩的情形,探讨了利用横摇自由衰减试验来测量横摇阻尼的方法。     

基于误差反传神经网络的船型要素建模分析方法及应用

探讨用ＢＰ神经网络建立船型要素建模分析理论和方法。讨论了建模的处理技巧。结合算例对基于ＢＰ网络的数学模型的表达方式、网络结构模型预报精度的影响及模型中变量的重要度分析方法等基本问题作了初步分析。     

船体薄壁梁的二次剪流和二次扭矩

将船体作为阶梯薄壁梁,用薄壁梁的约束扭转理论进行扭转强度分析的方法,是目前国内外造船界普遍使用的方法。 本文讨论了翘曲约束引起的二次剪流的计算问题,提出了一个适于用电子计算机计算的规格化的方法,并简单介绍了依据此方法编制的计算程序。 本文还通过对二次剪流直接积分,证明了二次扭矩和双力矩之间的微分关系式在具有闭室的薄壁梁的情形下同样成立。     

大流速下抓斗挖泥船飘斗角和起升拉力的实用计算法

大流速下抓斗挖泥船的抓斗飘移是设计制造或合理使用在急流河道中施工的抓斗挖泥船所必须解决的问题。文中,建立了切合实际的抓斗飘移过程的动力学模型。在此基础上,确定了一套简单易行、足够精确的抓斗最大飘角和起升拉力计算法。计算结果可作为设计或使用的依据。     

船体梁抗弯能力的计算

在船舶纵弯曲强度的可靠性分析中,需要计算船体梁的抗弯能力,本文提供一种实用计算方法。在此方法中取材料厚度(或剖面积)和屈服限、弹性模量等均为随机变量,利用随机函数的线性化原理,求得船体断面几何要素以及抗弯能力的统计特征值。文中还介绍了国产船用钢材的厚度和屈服极限的变异系数,并利用组合梁模型试验资料对采用梁模型带来的计算误差及其修正办法作了讨论。该计算方法采用了造船人员熟悉的常规强度计算中的格式,便于在船舶设计中应用。     

船体水平波浪弯矩和扭矩规范计算公式的比较研究

本文用各主要船级社规范中给出的公式计算了２０艘各种类型的典型船舶的船体水平波浪弯矩和波浪扭矩,并对计算结果进行了比较分析。文中还将中国船级社近期编制的《船体结构疲劳强度指南》中给出的船体水平弯矩和波浪扭矩公式与国外船级社的公式进行了比较。     

计算圆舭快艇阻力的一种简便方法

根据排水量长度系数C和排水量纵向分布是影响圆舭快艇静水阻力主要参数的观点,本文对文献国舭快艇阻力试验的系列图谱进行了重新计算和整理后,得出了一组剩余阻力系数C_k=/(C,F_n)曲线图。用此曲线可简单、迅速而比较正确地计算高速国舭快艇的静水阻力,供设计图舭快艇的初始阶段作估算用。 为了使这类艇的阻力性能比较良好,文中还扼要地介绍了一些船型和附体设计的特点供参考。