变型设计应用于气垫船垫升风机的探讨

本文阐述了变型设计方法在气垫船垫升风机设计上应用，气垫船垫升风机的设计长期以来困惑着设计者，因为可供参考的母型风机甚少，用经过初步试验的此法可扩大现有母型风机的使用范围。     

全垫升气垫船操纵运动研究

本文用大振幅平面运动机构对全垫升气垫船模型进行了约束试验，测得了作用在船上的水动力，在此基础上用计算机解气垫船操纵运动微分方程，预报气垫船的回转性能，并与实船试验的结果进行了比较，两者吻合较好。     

气垫船垫升性计算与分析

近年来气垫船以其独特的性能特征发展迅速,行业主要增长动力集中在民用气垫船市场,小型民用气垫船销量增长较快,而从下游来看,旅游行业对于气垫船的采购占比最大。此外,各国政府单位也在逐年提高气垫船作为公务船的采购量,例如各地方海事局、消防局和农林局等。本文主要以某项目气垫船最具特点的垫升性为例,通过行业标准初步计算与软件程序数据校核相结合的方式进行分析,最终得出此项目在标准垫升工况下的垫升性具备合理性,为后续的生产工作提供了技术保障。     

全垫升气垫船单底结构可行性分析

本文在设计实践的基础上，对全垫升气垫船采用单底结构形式的特点和可行性进行了分析和总结，从而解答子经常会提出了的“单底结构与重量的关系”的问题，正确地评价了单底结构型式的应用价值和适用范围。     

基于SIMULINK的气垫船垫升推进控制系统仿真

气垫船垫升推进系统是一个复杂的非线性系统.在气垫船的航行过程中,应严格控制动力涡轮转速,这对它的垫升稳定性非常重要.本文应用SIMULINK仿真平台对该系统进行建模,并对其采用了复合控制.针对螺旋桨螺距角的变化,给出了该系统的动态仿真结果.     

气垫船垫升推进系统控制仿真

以某型气垫船的动力系统为对象,建立了垫升推进系统的数学模型及船体的运动学模型,并以SIMULINK为平台对该系统进行了仿真建模[1],在此基础上,通过对系统动态特性的分析,对该系统进行了简单PID控制器和串级PID控制器的设计,并分别对两类控制系统进行了动态仿真和比较分析.仿真结果表明,串级PID控制系统较简单PID控制系统具有更为优越的动态性能,能较好地保证气垫船的垫态稳定性,以满足工程要求.     

旅游用全垫升气垫船动力系统设计

气垫船动力系统增加了为气垫供气用的垫升风机,同时采用空气螺旋桨推进,整个动力系统设计复杂。介绍了旅游用全垫升气垫船动力装置设置、推进垫升系统布置及动力系统的设计特点,部分设计创新可为未来的气垫船设计积累一定的经验。     

艏喷管在全垫升气垫船上的设计与应用

全垫升气垫船垫态航行时,船体下部围裙形成的高压气垫将船几乎托离于运行表面,依靠空气螺旋桨向前推进。此时,阻尼小且低速时舵效差,抗侧风能力差且低速操纵性不佳。这是全垫升气垫船的不足之处,尤其在狭窄多湾河道和多风环境下使用时,该缺点尤为明显。为此,文中从气动力设计、装置实现及操控性等方面,系统研究了独立风机供气的艏喷管在气垫船上的设计与应用,后期的样艇航行试验也证实了装备的艏喷管已达到设计目标。     

全垫升气垫船控制研究综述

介绍了气垫船的性能、特点及国内外的发展概况;对比分析了2种类型气垫船(全垫升式气垫船、侧壁式气垫船)的主要性能及其主要应用范围;介绍了全垫升气垫船、侧壁式气垫船综合控制研究现状;简要介绍了全垫升气垫船水平运动控制、升沉运动控制方法;展望了全垫升气垫船的应用前景及所带来的社会效益;分析了市场对气垫船的需求及其推广的可行性.     

气垫船三维耐波性分析

文章将气垫船耐波性分析理论从二维发展为三维,在Matlab平台上编制相应计算程序,所得计算结果同原有二维分析结果对比,对气垫船固有特性描述更为明确,计算结果令人满意。在此基础上,对某艇三维耐波性响应进行了分析,计算结果显示在艇固有频率处,升沉、纵摇和横摇响应互相耦合,使艇处于危险工况。该结果可供工程设计和驾驶者参考,具有一定的实际应用价值。     

全垫升气垫船登滩运动特性分析

全垫升气垫船在登滩爬坡过程中运动特性变化较大,需进行深入研究为驾驶员的操作提供理论支撑。文中通过全新的测试方法,获得某型气垫船实船的登滩过程中航速、轨迹、姿态、压力、加速度等运动参数,并进行分析、研究。结果表明气垫船在登滩爬坡过程中纵倾角和压心位置会产生较大波动。通过该测试方法,首次实时同步获得全垫升气垫船登滩过程的运动参数和运动规律,对于完善气垫船的登滩理论体系和改进驾驶员操作方法都具有现实意义。     

Simulation study of plane motion of air cushion vehicle

This research is on horizontal plane motion equations of Air Cushion Vehicle (ACV) and its simulation. To investigate this, a lot of simulation study including ACV‘s voyage and turning performance has been done. It was found that the voyage simulation results were accorded with ACV own characteristic and turning simulation results were accorded with USA ACV‘s movement characteristic basically.     

砰击载荷作用下气垫船船底结构瞬态响应分析

  目的  气垫船的运行原理不同于常规船型的船舶,其受力特殊,速度较后者高出很多,目前世界主要船级社所提出的疲劳强度简化计算方法并不完全适用于气垫船,需要提出一种适用于气垫船疲劳强度校核的简化计算方法。  方法  针对气垫船结构的疲劳强度问题,根据气垫船特殊的结构及航行模式等,结合主流规范、试验及相关研究,从工况确定、载荷计算、累计损伤推导等方面进行分析,提出一种适用于气垫船结构疲劳分析的简化方法,并以某气垫船为例进行算例分析。  结果  简化计算结果显示典型纵骨节点的疲劳寿命均符合疲劳强度要求,算例分析结果表明该方法具有一定的适用性。  结论  所提简化方法对气垫船的研发设计及校核具有参考意义。     

砰击载荷作用下气垫船船底结构瞬态响应分析

采用有限元计算软件MSC.Patran对某气垫船首部船底结构进行瞬态响应分析,对加筋板悬挂式结构及常规切口式船底结构分别建立有限元模型,计算2种船底结构在受波浪砰击载荷下的瞬态响应特征,从其局部强度和局部振动特性对比分析得到抗砰击效果较好的气垫船船底结构,为该型艇的结构设计提供参考。     

局部气垫双体船试验方案设计

设计1套局部气垫双体船模型拖曳试验方案,用于静水阻力试验。试验方案包括船模的设计、垫升系统、气垫内压强测量系统、气垫波形摄像系统等部分。试验除测量船模的阻力、纵倾角、重心处升沉,还监测气垫内压强的分布以及波形。并根据船模内外吃水情况,计算出湿表面积,采用二因次法换算出实船的有效功率。     

气垫带式输送机的气源改造

气源是形成气垫的动力源,新沙港散粮气垫输送机通过气源改造,使气垫输送机的输送能力由原来的250t/h提高到1000t/h。     

航行气垫船激励均匀水深浮冰层位移响应的数值模拟

在均匀水深条件下,基于 ALE算法对匀速航行气垫船激励浮冰层的位移响应问题进行数值模拟。计算不同气垫船速度和河道岸壁宽度条件下的冰层位移响应,获得对应于冰层最大垂向位移变形情况下的气垫船临界速度。计算结果与理论解和试验结果符合良好,验证计算方法的有效性。计算结果表明：在临界速度时冰层下陷位移达到最大,而河道岸壁的存在将会使临界速度减小。     

航行气垫船激励均匀水深浮冰层位移响应的数值模拟

在均匀水深条件下,基于ALE算法对匀速航行气垫船激励浮冰层的位移响应问题进行数值模拟。计算不同气垫船速度和河道岸壁宽度条件下的冰层位移响应,获得对应于冰层最大垂向位移变形情况下的气垫船临界速度。计算结果与理论解和试验结果符合良好,验证计算方法的有效性。计算结果表明:在临界速度时冰层下陷位移达到最大,而河道岸壁的存在将会使临界速度减小。     

同步带传动在全垫升气垫船上的应用

同步带传动是一种比较高效的传动方式。以同步带作为着眼点,对其发展、优缺点、分类进行总结,介绍其在气垫船上的应用与选型计算方法,并与其他传动方式作比较,展示了该产品的优点及克服其缺点的方法,对从事船舶设计,尤其是高性能船设计有一定的参考价值。