基于Floyd算法的邮轮应急疏散算法设计

邮轮作为大型远洋客船存在遇到高风险的突发事件的的情况,目前在针对突发事件的应急疏散算法方面缺乏相应的科学设计.文章通过对邮轮进行地图构建,实现路径设计,形成路径定义法和路径绘制法.开展基于Floyd算法的算法设计,并对其进行优化使算法能满足30万条路径数量级下的最短路径求解的准确性、快速性和可靠性.     

人员紧急疏散系统动力学仿真模型研究

针对某省会城市人员紧急疏散问题,在详细分析系统的目标、结构和问题的基础上,根据系统动力学理论,结合人员紧急疏散系统的特点,建立人员紧急疏散系统动力学仿真结构模型,利用Vensim仿真软件开发包,对人员紧急疏散系统进行初步仿真分析,找出主要因素间的内在影响关系,提出相应的对策.     

地铁火灾时人员疏散模拟分析研究

地铁是人流比较集中的地方,而它与外界的联系主要为出入口,人员密集,排热排烟困难,发生火灾时与地面建筑或其它地下建筑火灾相比有它特殊的性质,所以地铁发生火灾时的人员疏散是一个非常重要的课题,本文通过对某明挖两层岛式地铁站发生火灾进行模拟分析,探讨了地铁火灾时的人员疏散问题.     

基于重叠网格的豪华邮轮多工况耐波性数值分析

[目的]在豪华邮轮的设计阶段,为了节约成本,需采用流体动力学(CFD)方法对设计中的邮轮进行耐波性能预报.[方法]以一艘大型豪华邮轮为研究对象,使用自主开发的船舶水动力学CFD求解器naoe-FOAM-SJTU对模型尺度下的豪华邮轮进行耐波性数值模拟.耐波性的模拟在造波方式上采用速度入口输入式造波,对不同波高和不同浪向...     

大型邮轮泳池结构开口补强优化设计方法北大核心CSCD

[目的]大型邮轮泳池结构大开口降低了甲板结构的承载能力,补强是提高开口结构强度的有效手段,但补强的形式多样对开口结构优化设计提出了挑战。为此,[方法]运用变密度拓扑优化方法对泳池开口补强板进行优化,以获得一种新型开口补强方式,并进一步对结构开展尺寸优化,获得更为合理的板厚分布,从而达到最好的减重效果。[结果]优化结构与原型结构相比,极限承载力提高了1.1%,最大应力下降了3.3%,减重7.0%。[结论]所提优化设计方法可为邮轮甲板开口结构提供一种补强设计手段。     

事故下保障极地小型邮轮安全的电气系统设计北大核心CSCD

[目的]为了解决极地航线所特有的天气状况恶劣、航线偏远、救援时间长、无合适的救援补给停靠港口等不利于保障人员安全的问题,提出在发生火灾或进水事故时,将极地邮轮本身视为救生艇的设计理念,深入探讨实现该理念的电气系统设计方法。[方法]通过对极地航线环境特点的分析,总结极地航行风险及应对措施,结合“安全返港”理念,提出邮轮动力及人员安全的重要电气系统功能目标。总结双套冗余电气系统设计通用拓扑结构,结合应实现的设计目标和原则对典型电气系统的设计方案展开分析。[结果]结果显示,在设计建造小型邮轮时尽可能采用双套冗余或隔离设计原则,可实现重要电气系统在发生事故后仍能维持运行这一设计目标,能极大地提高邮轮上人员的生命安全保障能力。[结论]所做研究可为极地小型邮轮的电气系统设计提供思路和参考。     

基于社会力模型的邮船舱段疏散滞后性分析

针对邮船遭遇紧急事件时乘客疏散过程中的滞后问题,基于社会力模型并应用逐段分析法分析在不同情景下的人员疏散过程。计算结果表明,随着滞后时间的增长,舱室内乘客的疏散效率逐渐降低。最危险的情况是在疏散开始时滞后3个舱段,人员疏散有效时间在平均疏散时间中占比不及50%,总时间是无滞后疏散的2倍。研究方法对邮船及其他类型客船的人员疏散流线设计具有一定的参考意义。     

基于DEA模型的我国邮轮母港的综合评价

针对现阶段我国邮轮母港建设过盛的情况,运用DEA模型对我国相对有可能发展成邮轮母港的港口城市进行评价。通过分析影响邮轮母港建设的因素和条件,构建邮轮母港指标体系进行评价,并对得出的结果进行分析,解决邮轮港口功能定位的问题,即发展国际邮轮母港和发展国际邮轮靠泊港孰优的问题。     

基于动网格模型的两栖车辆数值模拟

采用弹簧近似法和网格局部重构法相结合的非结构动网格技术,利用水动力模型耦合6自由度刚体运动和自由水面进行数值模拟,计算两栖车辆的水动力特性。研究结果表明,动网格模型对求解三维流固耦合问题有效,运用数值方法分析两栖车辆水动力特性、预测航速航姿是有效的两栖车辆水上性能的设计方法。     

基于RANS方法的导管推进器梢隙流动数值模拟北大核心CSCD

以导管推进器为研究对象,采用雷诺时均纳维斯托克斯(RANS)方法对其梢隙流动进行数值模拟研究。通过对网格类型、湍流模型的适用性研究以及对梢部流场的研究探讨,初步建立了基于RANS梢隙流动的数值模拟方法;数值计算结果与实验结果吻合较好。对比分析发现,结构化网格与非结构化网格相比能捕捉到梢隙流动中更加细节的流场信息,如壁面边界层流动等,更适合于梢隙流动的数值模拟。3种湍流模型SST?k-ω,RNG?k-ε及RSM的计算结果基本一致,都能有效模拟梢隙流动。通过间隙区域流场分析发现,梢隙流动的驱动力主要是叶面与叶背之间的压差,受壁面边界层流动的影响。流体进入间隙时流动分离形成间隙分离涡,间隙泄漏流穿过间隙与吸力面侧流体相互作用,卷起形成梢隙涡,在约37.5%弦长位置处形成并附着在桨叶壁面发展,大约在75%弦长位置与桨叶分离进入尾流场中。研究获得了梢隙涡的起始、发展、脱落的变化过程。     

基于智能体技术的舰船人员疏散仿真研究

提出基于智能体的微观仿真模型、构建舰船疏散任务模块、确定舰船人员行进速度计算方法、优化局部运动规则中路线冲突和网格竞争算法、开发出舰船人员疏散仿真系统。综合考虑出口个数、门的通量、人的耐性指数和执行任务情况对疏散效率的影响,仿真过程的真实度和准确性更接近舰船实际疏散过程。通过仿真数据分析,总结出提高舰船疏散效率的措施。仿真结果对于舰船设计和疏散指挥体系建立都有着重要的理论参考价值和指导意义。     

带偏舵航天飞机的网格生成及流场数值模拟

以OV-102航天飞机为对象，研究了有舵面偏角的全机单区结构网格的生成方法，模拟并分析了高超声速条件下全机及舵面气动特性。结果表明，带舵偏航天飞机单区结构网格生成方法及流场数值模拟方法，可正确模拟该复杂外形在中小舵偏条件下的气动特性。     

基于云模型的天津邮轮母港竞争力评价

为更合理地评价邮轮母港竞争力,构建邮轮母港竞争力评价体系,以天津邮轮母港为例,运用云模型生成综合评价云图进行综合竞争力和指标横向直观对比,寻找优劣因素。结果表明:天津邮轮母港综合竞争力稍强于大连邮轮母港;两者对于应急事件的处置能力明显优于巴塞罗那邮轮母港,但是天津邮轮母港在其他基本指标和综合竞争力方面距离世界一流邮轮母港还有很大发展空间。建议通过改造基础设施,提升建设水平,充分利用区位优势,提高安全保障,注重可持续化发展,将竞争模式转变为竞合模式等措施来促进天津港邮轮母港的长足发展。     

基于重叠网格的重水潜器粘流数值模拟

文章结合一种密度大于水的新型潜器—重水潜器（Heavier-than-water AUV,简称 HTW）,采用 RANS 方法和重叠网格计算了该潜器的水动力性能和绕流流场。文中计算了不同攻角和漂角情况下重水潜器的阻力、升力及俯仰力矩,对其周围流场水动力学性能进行了分析,并通过流场的流动结构研究了受力随姿态变化的规律。文中将采用重叠网格方法的计算结果与 FLUENT 计算值以及风洞试验结果进行了比较,表明重叠网格方法可较好地模拟重水潜器的自由态绕流问题。该研究为该潜器的总体设计与运动控制提供了有价值的参考。     

基于模糊综合评价的客船应急疏散模型研究

为了评价紧急情况下客船应急疏散的能力,从船舶内部和外部的影响因素入手,分析客船应急疏散的评价指标。通过分析客船人员疏散的特点,确定客船应急疏散评价的指标体系,综合运用专家估测法与模糊决策理论,建立客船应急疏散能力的模糊综合评价模型,运用该模型对石咀客渡035客船的应急疏散能力进行实证分析,结果表明该评价体系是可行的,对客船人员应急疏散有一定的参考意义。     

基于复合赋权云模型的邮轮玻璃幕墙风险分析

为提高邮轮玻璃幕墙结构的安全管理水平,提出一种基于复合赋权云模型的风险分析方法.通过风险源辨识构造邮轮玻璃幕墙失效故障树,为提高赋权结果的准确性,采用复合赋权法计算风险因素权重,利用层次分析法进行主观赋权,并引入基于相关性指标的权重确定法对主观赋权结果进行修正.再基于正态云模型处理专家语义评价中的模糊性和随机性问题,通过融合语义评估结果得到邮轮玻璃幕墙失效风险等级.结果表明,邮轮玻璃幕墙风险等级为中等,其中持久载荷导致的玻璃胶蠕变失效和船体中垂中拱等变形导致的玻璃疲劳损伤和结构胶腐蚀老化等因素为关键风险因素,在邮轮运营过程中应加强管理.     

船舶进水条件下的人员疏散风险评估

为降低船舶进水环境下的人员应急疏散风险,提高船舶总布置设计的安全性,基于SOLAS2020概率破损稳性计算方法确定船舶进水危险区域,根据国家海事总局公布的碰撞事故报告数据,采用蒙特卡罗法对船舶破口形状和位置进行抽样,确定风险分析场景,采用计算流体动力学进水数值模拟与人员疏散仿真耦合的方法评估风险后果,构建一种船舶进水条件下的人员疏散风险评估方法。以某大型船舶为例开展船舶进水环境下的人员应急疏散量化风险分析,结果发现,根据风险评估结果,通过增加分舱指数A修正水平舱壁纵向布置位置,可降低应急风险,提升船舶总体设计的安全性。     

船舶护舷结构抗碰撞动态模拟北大核心CSCD

[目的]旨在研究船舶靠泊时“船体-护舷-码头”的动态耦合作用。[方法]采用非线性有限元方法,建立舷侧与护舷结构有限元模型,模拟船舶靠泊过程中速度、应力、能量的动态演化过程。[结果]结果表明:护舷与码头接触最紧密时,船舶速度降为零,护舷结构动态变形和相互作用力最大;船舶靠泊时,护舷呈现出较强的吸能能力,约占船舶初始总动能的70%,船体结构得到很好的保护。[结论]进一步分析表明:随着初始靠泊速度的提高,护舷效能呈降低趋势;所研究目标船的极限靠泊速度为2.5 kn,推荐安全靠泊速度为2.0 kn,研究结果可为船舶靠泊速度限制和船体结构吸能设计提供参考。     

侵彻数值仿真中网格密度对单元失效应变影响分析北大核心CSCD

[目的]旨在解决数值模拟平头弹对金属板的侵彻问题中,网格尺寸对单元失效应变取值和弹体剩余速度的影响。[方法]应用有限元软件LS-DYNA对Q235钢材料单轴拉伸实验进行数值仿真,结合实验中试样断裂时的伸长量得到该网格密度下的单元失效应变,绘制出失效应变随网格密度变化的曲线并进行动态修正;然后,进行平头弹侵彻Q235钢板的数值仿真,并对靶板进行不同尺寸的网格划分。其中Q235钢材料的单元失效应变按修正曲线取值,将弹体的剩余速度与实验结果对比,分析数值仿真中网格密度对金属板抗侵彻问题仿真结果的影响。[结果]研究表明,数值仿真中选取的单元失效应变应随网格密度的增大而增加,在金属板的抗侵彻问题中随着网格密度的增大,对弹体剩余速度预报的仿真结果逐渐收敛并与实验结果相近。当网格尺寸为0.5 mm时,研究速度段内数值仿真与实验拟合曲线的平均相对误差最小,为5.13%;仿真与实验的误差在低速段更大,且低速度段弹体剩余速度对网格密度更加敏感。[结论]相关计算方法及研究结果对弹体侵彻问题中网格密度和材料失效应变的取值及变化规律具有一定参考价值。     

基于人工智能技术的邮轮智能防疫追踪系统

为能对大型邮轮上可能发生的疫情做出有效的预判、告警和追踪,给整个航程的防疫管控提供先导条件,以邮轮安防系统网络为载体,采用热成像、人脸识别、大数据分析和智能手环等技术构建一套智能防疫追踪系统。通过硬件及软件API(Application Programming Interface)等方式将新技术嵌入视频监控系统和门禁系统的千余个网点中,将基于视频流的人脸识别技术和大数据分析功能嵌入视频监控平台中,使该智能防疫追踪系统具备公安布控式人员搜寻和关联分析能力。该系统能对邮轮上的所有乘客和船员进行在线体温监测,并实现告警提醒、人为干预和数据追溯等功能。