基于流固耦合方法的极地船型破冰性能研究

破冰性能是极地船舶总体性能的重要组成部分,开展极地船舶破冰性能理论研究对极地船舶的船型开发具有重大意义。论文选用带有塑性应变失效准则的弹性断裂失效材料模型模拟平整冰层,采用LS-Dyna流固耦合方法模拟极地船舶在极地无限冰区中连续破冰航行的场景,分析3种不同船型船舶的破冰性能差异。研究结果表明,在平整冰区连续破冰航行过程中,极地船舶所受冰载荷具有高度非线性震荡特征,船首与冰层直接作用区域的应力呈环状分布。直立型首和球鼻型首极地船型主要使冰层发生挤压破坏,而破冰型首极地船型能够有效引导冰层发生下压弯曲破坏,并最大程度地限制冰层的挤压破坏,其破冰性能优于其余两船型。     

无拖船协助时船舶自靠冰冻港口码头操纵

<正>0引言一直以来,我国北方冬季的海面被冰层覆盖,绵延几十海里,只有被船舶挤开的几条冰道依稀可见,但很快又被封冻(见图1)。从贴近船舶处可以看到被船舶挤碎的冰块,也可听到海冰撞击船舶的声音;港池内由于水流缓慢,冰层更厚,目测冰厚达30~40 cm,见图2。     

船舶冰区航行动态建模

冰区航行船舶操纵仿真训练平台的建立,可完善现有航海操纵模拟器的操船训练功能。针对船舶冰区航行特点,运用微元法建立船舶冰区航行动态数学模型,并将该模型加载到航海操纵模拟器的平台开发中。利用微元法对船舶与冰层接触部分进行分析研究,得出船舶纵向、横向和垂向3个方向上冰层对船舶的冲击速度,从而得出船舶各个方向上受到冰块冲击力的大小,并将其加入到分离型船舶操纵运动数学模型中。通过对给定船型进行旋回仿真实验,实验结果表明本文建立的船舶冰区航行运动数学模型的误差在20%以内,可以应用于现有的航海操纵模拟器开发应用当中。     

极地水域船舶航行安全规则(Polar Code)

正[背景]受全球变暖的影响,每10年极地的冰层就会减少3%。按照这样的速度,未来不久,这些冰层就将完全消失,通往极地的航路也将自然打通,雪藏资料显露,极地海域也将逐渐告别静寂。然而,极地气候的恶劣和环境的脆弱,对该地区近乎空白的船舶航行管理提出了更高的要求,《极地水域船舶航     

日本开启北冰洋航道调查

由于全球变暖导致冰层急剧减少,日本文部科学省将于今夏首次派遣调查小组。综合调查北极的变暖进程及冰层等情况,往返于日欧间的日本船舶今后将有望使用北冰洋新航道。新航道既可减少航行天数及燃料费用,还能避免印度洋上多发的海盗袭击。据俄罗斯的破冰船公司介绍．2010年仅有4艘货轮利用北冰洋航道,2011年猛增至34艘。日本船舶则尚无先例。     

冬季进圣彼得斯堡港的几点体会

该文详细介绍了船舶在破冰船引领下进入圣彼得斯堡港途中的船舶操纵。各船之间的必要联系、冰层中锚泊等各种特殊情况及航行经验，以供广大海员参考。     

日本开启北冰洋航道调查

由于全球变暖导致冰层急剧减少，日本文部科学省将于今夏首次派遣调查小组。综合调查北极的变暖进程及冰层等情况，往返于日欧间的日本船舶今后将有望使用北冰洋新航道。新航道既可减少航行天数及燃料费用，还能避免印度洋上多发的海盗袭击。据俄罗斯的破冰船公司介绍．2010年仅有4艘货轮利用北冰洋航道，2011年猛增至34艘。日本船舶则尚无先例。     

国际海事动态

日本船舶有望使用北冰洋航道避开海盗袭击据报道,由于全球变暖导致冰层急剧减少,往返于日欧间的日本船舶今后将有望使用北冰洋新航道。新航道既可减少航行天数及燃料费用,还能避免印度洋上多     

小型航标船舶在广西沿海防抗台风方法的探讨

本文首先介绍船舶防抗台风的各种方法,然后结合小型航标船(总吨在500吨以下)的自身特点和广西沿海地理环境条件,分析小型航标船在广西沿海恰当的防台方式,最后,列举小型航标船舶在台风来临前、台风来临时和台风过后防抗台风的措施,希望对在广西沿海防台的其它小型船舶提供参考。     

盐水柱状模型冰弯曲强度数值计算分析

[目的]冰区航行船舶在平整冰层中破冰航行时,弯曲破坏是主要的破坏形式之一,因而对弯曲强度进行研究具有重要的工程实践意义.[方法]首先,采用离散元方法(DEM),利用CSSRC冰水池冰力学试验获得计算参数;然后,应用矩形单元对冰层进行离散,引用元胞数组控制力的传递对柱状模型冰的弯曲强度进行数值计算研究,并利用盐水柱状模型...     

日本船舶有望使用北冰洋航道避开海盗袭击

据报道，由于全球变暖导致冰层急剧减少，往返于日欧间的日本船舶今后将有望使用北冰洋新航道。新航道既可减少航行天数及燃料费用，还能避免印度洋上多发的海盗袭击。     

冰区航行船舶规范标准的发展

随着全球变暖步伐的加快,北极冰层逐渐减少,北极通航成为国际海事界的热点之一,冰区航行船舶引起了人们的更多关注。为此,国际海事组织(IMO)于2002年12月颁布了通函《在北极冰覆盖水域内船舶航行指南》,2009年12月通过了决议《在极地水域内船舶航行指南》,与此同时,国际船级社协会(IACS)于2006年颁布了统一要求《极地船级要求》。这样,上述规定就成为极地航行船舶的强制性要求。     

一次惊险的渤海冰航

正渤海海域易受活动频繁的西伯利亚冷空气影响,加之岸边河流汇入,结冰早,冰质海淡水混杂,扩张快,面积广,冰层厚,尖利难消融,加大了船舶冰区航行的难度,对船舶驾驶、机器运转都提出了较高的管理要求。笔者曾有数次驾船经过冰区的经历,但2010年     

科技动态

两栖式航道冰层铣碎机高纬度地带的一些海港,每年要碰上4个月乃至半年以上的冰封期,如要航运,至今唯一的办法就是动用破冰船在前面开辟航道,但这代价较大,且又费时。最近,俄罗斯联邦共和国戈罗捷茨市船舶修造厂。在-CM型履带式铲雪机的基础上研制-107型航道冰层铣碎机。铣碎机的外表,在陆地上象履带式装甲     

现代重工19万载重吨冰级散货船完成船模试验

韩国现代重工（HHI）已完成对19万载重吨冰级散货船的模型试验。该船可在加拿大北极高纬度区域装载货物。该船长310米,宽51米。HHI称,具有破冰能力的船舶能够独自通过17米厚的冰层。船以6节的速度运行．达到最大破冰厚度．其货运量和速度均是现役破冰船的两倍。该设计配备两个环形螺旋桨以增加移动性．加强的船体和特殊形状以促进冰层清理。     

俄罗斯欲向北极航行船舶收费

最近．俄罗斯出台一项法令草案．要求在北极航线设立一个新的办事处，负责航行于白海、巴伦支海、喀拉海、拉普帖夫海、东西伯利亚海及白令海等水域船舶的收费，同时向船舶提供航行援助、港口服务、破冰船以及其他支持。随着气温升高．冰层融化．上述水域为船舶提供了较长时间的开放水域。尤其是八九月份．冰雪相当少，可以供大型油轮和散货船通航。     

极地船液舱温度场分析与冻结过程模拟

为分析极地低气温环境及压载水容量等因素对极地船舶压载舱内结冰变化过程的影响,该文通过分析极地船舶压载舱的热传递方式,采用计算流体力学软件FLUENT中的VOF模型模拟气液两相,建立极地船舶压载舱结冰数值模型,设置不同气温环境和压载水容量模拟组,观察计算域中的冰场的变化情况,分析多因素条件对压载舱结冰过程的影响。文中发现：冰块沿着舱壁生长,形成均匀的冰层,随后横向、垂向生长,形成完全覆盖水面的冰层,并最终沿着另一侧舱壁向下生长,整体形成拱形的形状;在相同压载水容量的条件下,外环境温度越低,结冰速率越快,结冰程度越高;在不同压载水容量条件下,自由液面越低,舱室内热空气作用效果越好,结冰速率越慢。由此得出结论 ：通过对低气温条件下极地船舶压载舱结冰过程的数值模拟研究,揭示了压载舱在低温环境下的结冰规律,可作为极地船舶压载舱除冰防寒措施的重要参考。     

外派船舶的防台抗台工作

台风的活动给航行和停泊的船舶造成了安全上的威胁。因此船舶防抗台风工作是船舶中心工作之一。文中想从外派船舶的防台抗台工作谈起,涉及到船舶抗台方法的选择。由于东南亚国家的船公司普遍对防台抗台工作不太重视,因此外派船长自身的经验、知识和素质就是外派船舶防抗台风是否成功的关键因素。     

《极地规则》：从遥远走入现实

受全球气候变暖的影响,两极冰融现象日益加剧。北极冰层的大面积融化促进了北极航线的开发：南极的冰雪美景也吸引了越来越多的游客乘船观光。然而,极地的恶劣气候和脆弱环境给极地水域近乎空白的船舶航行管理提出了更高的要求。     

基于海冰JH-2模型的极地邮轮冰-船碰撞性能模拟分析

[目的]极地邮轮在极地航行中与海面浮冰发生碰撞时,会影响船上旅客的舒适性和船舶的安全性。[方法]基于JH-2模型建立海冰的力学模型,通过平滑粒子伽辽金-有限元耦合方法(SPG-FEM)研究极地邮轮与海冰的碰撞性能,结合海冰的等效应力和等效塑性应变研究碰撞过程中海冰的破坏模式。[结果]结果表明:对于厚度为1.6 m的海冰冰层,极地邮轮与冰层撞击过程中海冰不会出现大的裂纹扩展现象,而只在与船艏直接接触的小范围内发生破坏;在靠近极地邮轮船艏两侧的非直接碰撞区域的海冰出现了局部应变。[结论]研究结果可为极地邮轮乘客的舒适性和船舶的安全性设计提供技术支撑。