MTU2000/4000系列推进柴油机的轮机设计特点

MTU2000/4000推进柴油机主要应用于高速船,但不少轮机设计人员对这两型柴油机的特点了解并不充分,因此在轮机设计中也无法充分利用这些特点。该文针对MTU2000/4000推进柴油机机型的特点,结合作者多年的工作经验和体会,开展机型选择、功率的标定和使用、发动机特性曲线和螺旋桨设计点的选择、散热量和安装等方面的总结,对于轮机设计人员有一定的参考价值。     

型船空船重量推算法

推算型船的空船重量是船舶总体设计人员在确定设计方案或进行设计审核时常要做的关键性工作。利用静水力曲线的近似计算公式,分别根据型船设计吃水和结构吃水两个载重量来推算空船重量,并与其他方法进行比较 可供总体设计人员对型船分析换算时作为参考。     

基于PDM的电子底图管理系统开发

在传统的图纸归档方式中,专业设计人员将PDM中已完成审签的图纸办理蜡底图打印,然后在蜡底图上手写签名,最后再办理归档.这些繁琐的流程极大地影响了专业人员办理图纸归档的工作效率,同时也增加了档案工作人员的工作强度.基于PDM开发电子底图管理系统,能够实现图纸的电子签署,随后专业设计人员可以直接办理电子归档,既为专业设计人员省去了纸质归档的繁琐流程,同时也大幅减轻了档案工作人员的工作强度.     

模块化舱室的人员冲击损伤研究

在军用标准的理论基础上,对现有舱室和模块化舱室进行了冲击损伤计算,绘制出不同爆距下舰船服役人员损伤等级的关系曲线。研究结果显示,模块化舱室设计在各种程度损伤下对应的临界爆距均比传统设计舱室结构要小,安全性更强。模块化舱室不仅提高了舰船的抗冲击性能同时也很好的降低了人员的冲击损伤,提高了舰船的生命力。     

船体复杂曲线结构的多点成形冲压模具设计与制造

船舶工业是海上运输业、海上军事国防的重要基础,船舶工业的制造水平直接决定了船舶的质量和寿命。由于船舶含有大量的、具有复杂曲线结构的零部件,比如船舶螺旋桨、船舱、传动轴承等,这些零部件的加工和制造具有非常高的难度,也是船舶工业研究的重点。在船舶复杂结构件里,板材件数量众多,板材件的加工工艺以冲压为主,本文对传统的冲压模具进行优化,设计一种针对船舶复杂曲线结构的多点成形冲压模具。     

基于中国美国欧盟标准的圆形灌注桩配筋计算系统开发研究

运用微分原理并基于Mathcad分析平台,对中国标准、欧盟标准和美国标准钢筋混凝土圆柱结构的极限承载力分别进行程序编写,得到圆形截面的承载力曲线进行灌注桩设计,形成一套圆形灌注桩设计计算系统,达到计算标准化的目的。该计算系统采用图形一体化,输入和输出直观、易懂,并且采用微分手段可得出结构的承载能力曲线及灌注桩配筋标准化文件,更适合设计人员根据需要进行选择使用。     

双体客船触礁事故

Ｓａｉｎｔ－ｍａｌｏ”号双体客船在海峡群岛高速行驶时触礁。在人员撤离过程中，５５各旅客受伤，几名旅客伤势严重。介绍Ｓａｉｎｔ－Ｍａｌｏ”号双体客船触礁事故的详细原因，提出了高速船采用双层底的建议，另外对整个撤离系统也作了批评。所有这些问题与设计高速客船的安全措施都是相关的，有参考价值。     

舰船全系统设计的风险管理

现代舰艇设计越来越重视降低舰艇的全寿期费用，主要通过减少舰员人数、提高自动化程度和使用商用设计规范等手段来达到降低费用的目的。舰艇的费用与其使用过程中风险发生的可能性及其后果有着密切关系。设计人员必须有一种有效的工具来对这些风险进行评估和管理，才能设计出高效费比的舰艇来。过去的传统标准只是在其中包含了一些风险假设，但如今设计人员采用的是执行标准。为舰艇各子系统规定的可接受风险水平并不一致，这样设计出来的舰艇效费比较差。由此也会产生超安全标准设计和欠安全设计的问题，最后导致舰艇的安全性只取决于它的“最薄弱环节”。建议将目前已成商船中应用的自上而下风险管理方法与传统的舰艇设计螺线和全系统舰艇设计思想相结合，用于海军舰艇的设计。经过国际海事组织认可的正规安全分析方法是专为海洋工程系统设计的。通过使用正规安全分析，有助于海军舰艇人员吸取已有的经验和教训，在设计舰艇时更顺利地过渡到采用某些商用设计标准。     

船舶回转中的进距估算

本文提出—个简便地估计进距的方法,而无需算出整个回转曲线。从所算的两个例子来看,结果是相当好的。可供设计人员参考。     

船舶的科学设计和生产组织管理

美国造船工业的当前动向是正在加速向区域造船法过渡。在向区域造船法过渡时,设计人员起着举足轻重的作用。这种过渡已经开始的地方,需要设计人员在各设计阶段产生的设计结果中反映出船体建造、舾装和涂装作业的一体化。设计人员不能在“真空”状态下进行设计,因而造船厂方面认为生产人员编制定型化和用文件说明生产组织是十分必要的,即使在合同图纸中也应反映出来。托德太平洋造船股份有限公司洛杉矶分部主持研究的海事管理署国家造船研究计划对信息、人员和作业所需组织形式有明确说明。     

一种货船横截曲线的近似方法

本文给出了一种估算货船横截曲线及初步设计阶段预测静稳性的公式。这一预测技术通过系统地变化的货船系列数据回归分析后获得。为了完成这一程序 ,一些货船线型采用 6 0系列。这一预测技术的数学模型是作为设计参数的函数构造的 ,这些设计参数如船长、船宽、型深、吃水和方型系数。本文发展的这一预测方法也能用于决定特定船型参数和对货船稳性的影响。这一方法已应用于一艘货船 ,并且将实船的结果与那些回归值作了比较。     

船舶用风帆自动控制系统研究

风能是一种重要的清洁能源,利用风力风帆协助船舶航行,逐步成为一种理想的船舶节能减排措施。传统搭载风帆的船舶,其风帆的升降和风帆迎风角的改变基本靠人工来完成,这样不仅对于船舶作业人员来说劳动强度大,而且当风向发送改变时不能迅速、自动改变风帆的迎风角,操作具有一定的迟滞性,而且不能较为有效的利用风能。为了克服原始人工操帆过程中存在的这些问题和不足,本文对船舶用风帆自动控制系统进行研究,分析风帆的空气动力性能和控制方法,得到最佳帆位角和最佳操帆曲线的方法。在此基础对系统进行原理性的设计。系统操作简单,当风向改变时能自动改变风帆的迎风角,实现最佳的操帆曲线,为船舶提供最大的推进力,达到节约人力和节省资源的目的。     

轴肩过渡曲线设计及应力集中分析

分析单曲率圆弧、双曲率圆弧、三曲率圆弧、椭圆和流线形等多种轴肩过渡曲线的设计方法,利用有限元软件Abaqus对这些曲线进行建模分析。对于单曲率圆弧,应力集中系数和应力集中角度随着过渡半径的增大而减小,但是应力集中系数减小的效果并不十分明显。流线形过渡曲线基本消除了应力集中,其应力集中系数仅为1.004。双曲率圆弧、三曲率圆弧和椭圆过渡曲线也都将应力集中系数降低到1.05以下,适于实际工程应用。     

船舶图纸审查原则和合理处置

船舶图纸审查是一项综合性很强的工作,不仅要对船舶自身安全负责,也要对社会和谐和安全环境负责。同时船舶图纸审查的顺利进行是一个互动的过程,不仅需要设计人员的设计智慧,也需要审图人员的科学态度。介绍了船舶图纸审查的基本技术原则,详细叙述了图纸审查中一些情况的客观判断与合理处理。     

基于NURBS曲线与曲面光顺理论的船体设计与优化

NURBS曲线是一种重要的样条曲线,可以高效拟合工业设计领域中的特殊型线、弧线等,由于船舶设计过程需要充分考虑流场的阻力特性,因此提升舰船型线和船体的设计水平很重要。本文研究的内容是一种基于NURBS曲线和曲面光顺理论的船体设计方法,设计过程融合了小波神经网络和OPENGL开发平台,建立了基于小波神经网络的船体曲线、曲面设计平台,对于提升船体型线、流场力学特性分析有最重要的实际应用价值。     

轴肩过渡曲线设计及应力集中分析

分析单曲率圆弧、双曲率圆弧、三曲率圆弧、椭圆和流线形等多种轴肩过渡曲线的设计方法,利用有限元软件Abaqus对这些曲线进行建模分析.对于单曲率圆弧,应力集中系数和应力集中角度随着过渡半径的增大而减小,但是应力集中系数减小的效果并不十分明显.流线形过渡曲线基本消除了应力集中,其应力集中系数仅为1.004.双曲率圆弧、三曲率圆弧和椭圆过渡曲线也都将应力集中系数降低到1.05以下,适于实际工程应用.     

基于仿真的全柴联合动力装置特殊工作制联控曲线研究

针对全柴联合动力装置单轴工作制和三机工作制相应的联控曲线以保证推进性能综合最优的需求,运用计算机仿真方法对某全柴联合动力装置的单轴工作制和三机工作制的联控曲线进行研究。首先,建立推进系统各部件的数学模型并将它们集成为整个推进系统的数学模型。基于这些数学模型和仿真计算,运用"船—机—桨"匹配原理提出特殊工作制联控曲线的一般设计原则,经实船使用,证明所设计的联控曲线能有效实现原设计目的。     

“智能”材料

在材料科学外围,研究人员正试图将智慧、体力与敏捷集一体。目前,全世界已有几家实验室在研究这类“智能”材料。这些材料能随用途和环境来进行自我调节或发展。例如,宾夕法尼亚洲立大学材料研究实验室的研究人员,正在试验随外压而弯曲的陶瓷制品。这些材料中埋置着弯曲时生电,而充电时相应地弯曲的所谓压电材料。研究人员把这些材料用作传感器和“肌肉”,已创造出了一种陶瓷砖。尽管这种砖很坚固,受压时却象橡胶一样富于弹性。     

舰船设计要素之一－－人的因素

讨论在舰船设计初期引入人的因素一问题的重要性，即可降低研制费用和给操作人员提供一种舒适，安全且最佳的工作环境。主要目的是提供一种设计准则，该准则是以将“非标准参数”，诸如人的特征，引入通常的设计实践中为基础的。介绍针对设计人员和管理人员需要的两种方法：一种是在主要设计阶段和按不同的详细程度以任务分析技术的应用为基础的方法；另一种是国际海事组织正在讨论的关于“在正式安全评估范围内人的可靠性分析指导草案”的关键分析法，并得出关于使用这两种方法的一般性结论。     

复杂系统的人－机双重因素

先进设计方法的应用，导致典型船舶操作人员所用信息量的明显增多，信息量的增多，不仅提高了操作人员拥有信息的水平，而且还增加了对操作人员的要求，这些以信息解释，说明，翻译和其他形态增加的要求，使当前人机界面中的肋强水平提高。胁强水平提高又导致对安全担心的增加和部分操作人员生产效率的下降。针对这些系统上的问题提出一种新的人机设计模型是很有必要的。系统设计模型包括动态地确定人机配合执行任务的方法描述。这种动态的配合将以系统中的任务负荷为基础，例如：随任务负荷增加，机器将完成更多的任务，而当负荷减少时，人将负责更多的工作。这项工作旨在在这两种情况下使操作人员和系统部能获益。