船型参数对骑浪/横甩薄弱性衡准影响研究

骑浪/横甩是IMO船舶第二代完整稳性的五种失效模式之一,是一种基于概率的稳性衡准,制定规范的目的是更有效地保障船舶在实海域中的航行安全,确保不发生稳性失效情况.本研究中,以IMO有关成员国提出的最新版骑浪/横甩薄弱性衡准草案为基础,基于自主开发的骑浪/横甩薄弱性衡准校核软件,针对围网渔船开展了样船计算和比较分析,研究IMO正在制定的骑浪/横甩薄弱性衡准方法对该类船型的适用情况,分析船型参数对骑浪/横甩薄弱性衡准的影响,为我国参与国际法规制定,提出针对骑浪/横甩薄弱性衡准的提案提供技术支撑和依据.     

载运普通液体货物船舶稳性衡准标准的完善建议

为保障装载普通液体货物船舶航行安全,分析《国内航行海船法定检验技术规则》中船舶稳性衡准标准的相关规定,认为该规则没有明确装载普通液体货物船舶的稳性衡准标准,使得该类型船舶在适用稳性规则时存在不确定性。运用船舶静力学知识和计算机仿真技术计算液货舱不同装载率时自由液面横倾力矩及经该自由液面修正后的船舶复原力臂和不同装载率时液货舱自由液面对船舶稳性的影响,得出目前《国内航行海船法定检验技术规则》稳性衡准标准不适用于载运普通液体货物的船舶的结论,建议在修订时增加相应规定。     

喷水推进船骑浪运动建模及时域仿真

[目的]船舶骑浪/横甩是国际海事组织(IMO)新纳入船舶第二代完整稳性衡准中的5种稳性失效模式之一.针对当前规范仅适用于螺旋桨推进船的局限性,研究喷水推进船骑浪失稳的问题,为后续进一步完善规范奠定基础.[方法]基于喷水推进装置的力学模型和船舶在随浪中的一维纵荡运动方程,建立船舶骑浪运动的数学模型,利用四阶Runge-K...     

IMO第二代完整稳性骑浪/横甩评估软件研发

国际海事组织(IMO)目前正在制定的第二代完整稳性衡准将对我国船舶工业产生重大影响。针对衡准草案中的骑浪/横甩这一稳性失效模式展开了研究,参考新一代完整稳性的衡准技术框架,采用三层结构提出了一个系统的骑浪/横甩评估体系。为方便用户能更直观清晰地完成整个稳性评估过程,开发了IMO第二代完整稳性骑浪/横甩评估软件,着重对第二层衡准的评判进行了阐述与探讨,并以一条远洋围网渔船为例对软件进行了展示。所开发出的评估软件具有一定的实用价值,为国内船舶工业界应对IMO第二代完整稳性新规范要求提供了相应的技术支撑。     

二代稳性骑浪/横甩稳性失效模式的营运限制及操船指南研究

国际海事组织(IMO)正在制定的船舶第二代完整稳性衡准规范中明确了对于无法通过第一和第二层薄弱性衡准校核的船舶,可通过施加营运限制或施行操船指南的方式使其达到规范要求的安全水平。论文聚焦骑浪/横甩稳性失效模式,阐述规范中与其相关的营运限制及操船指南制定方法。应用规范中提供的有限散布表方法和简化操船指南法对国际标模ITTC-A2渔船和我国的一艘围网渔船进行了计算研究和对比分析。结果表明,对于选取的样船,根据有限散布表法的计算结果施行营运限制将是十分不利的,在有义波高接近1m的情况下船舶就将无法营运;推荐采用简化操船指南的方式,在不利海况中降速20%左右,以确保船舶的航行安全。这项研究为无法通过第二层骑浪/横甩薄弱性衡准校核的船舶提供了营运操船方面的解决方案,为国内更好应对二代稳性规范将带来的冲击和挑战作相应的技术储备。     

随浪航行中的船舶危险性分析

随浪中航行安全是船舶大风浪安全航行研究的重要内容,随浪中船舶稳性也是船舶开航前安全评估所必须考虑的要因之一。通过对随浪航行中船舶稳性损失及船舶状态的分析,阐明稳性的计算公式和随浪航行中的应变对策,以期为研究随浪航行的学者和从事船舶操纵的驾驶人员提供参考依据。     

船舶骑浪/横甩薄弱性衡准研究综述

随着计算机技术的高速发展和数值模拟技术的不断进步,将水动力学的最新研究成果用于船舶第二代完整稳性薄弱性衡准的研究已成为热点,在船舶设计领域引起广泛关注。而骑浪/横甩是船舶在随浪和尾斜浪中航行时发生倾覆的主要原因之一,具有显著的动力特性,直接影响着航行安全;因此,首先对船舶骑浪/横甩的发生机理、研究的关键问题进行归纳和总结,然后对船舶骑浪/横甩薄弱性衡准进行分析和评价,最后对船舶骑浪/横甩的国内外研究进展进行评述。其研究成果能为制定第二代船舶完整稳性提供有益的借鉴。     

基于NURBS方法的船舶随浪航行纯稳性损失研究

基于NURBS方法研究了船舶随浪航行纯稳性损失问题。首先对NURBS曲线曲面算法和船体表面网格自动化分的原理方法进行了研究,给出了船体表面网格自动化分的算法。随后建立了船舶随浪航行的瞬时平衡方程,通过牛顿迭代法求解该非线性方程,最后编制计算程序,对船舶随浪稳性问题进行计算,分析了波长、波高、浪向角和波浪与船舶的相对位置,以及参数耦合作用对船舶随浪稳性的影响。     

船舶骑浪/横甩薄弱性衡准研究

骑浪/横甩是导致船舶在随浪或尾斜浪中发生倾覆的主要因素之一。为了准确预报船舶是否发生骑浪进而导致横甩,以SLF55/INF.15会议上美国学者提出的船舶骑浪/横甩薄弱性衡准草案和IMO SDC 1/INF 8会议上美国、日本学者联合提出的薄弱性衡准草案为基础,对薄弱性衡准进行分析研究,并编制相应的骑浪/横甩判断程序;以C11船型等样船为例进行样船测试,判断是否发生横甩,并和前人的计算结果相比较,并以此验证该薄弱性衡准草案的通用性和此程序的适用性,为制定第二代完整稳性提供技术支持。     

船舶气象衡准统一协调研讨

通过对我国在船舶完整稳性方面针对国际航行船舶和国内航行船舶执行的2种气象衡准的临界抗风能力进行计算与分析对比,对国内航行船舶的实际航线范围及稳性事故多发船舶的航区稳性进行统计分析,研究气象预报与船舶气象衡准风力之间的关系。在此基础上,提出国内航行船舶的稳性衡准可直接采用国际航行船舶适用的《2008年国际完整稳性规则》,这既能降低对远海航区船舶抗风等级的过高要求,又能减少沿海航区气象衡准要求偏低的安全隐患,使得船舶气象衡准法规的应用更加简便、合理,且有利于降低远海航区船舶的建造和运营成本,可取得良好的社会和经济效益。     

基于参数横摇的航行安全性研究

第二代完整稳性衡准中将波浪中船舶稳性失效模式分为五种,论文文主要研究其中的参数横摇模式,基于参数横摇衡准草案对在迎浪中航行的船舶进行计算。衡准计算中采用了多元线性回归的方法计算了静水中的回复力系数,运用Ikeda法计算横摇阻尼系数,最后运用二分法求出横摇幅值A。根据实船的计算结果,绘制出船舶航行时参数横摇的可能发生区域,结合图形为船舶的航行安全性提供操作指导。     

国内第二代完整稳性衡准研究主要成果和重点发展方向

国际海事组织(IMO)目前正在制定第二代完整稳性衡准,主要是采用3个层次的计算和衡准判断对5种稳性失效模式进行评估,建立一套新的船舶完整稳性评估体系。为了应对第二代完整稳性衡准对我国船舶设计建造带来的挑战,工信部专门设立了高新船舶项目"船舶第二代完整稳性衡准技术研究"。论文根据高新船舶项目"船舶第二代完整稳性衡准技术研究"的研究工作,介绍中国在船舶二代完整稳性衡准方法、数值计算及模型试验等方面取得的最新成果,并对今后要开展的重点研究方向和工作重点提出建议。     

船舶第二代完整稳性机理及船舶操纵技术分析

为增进船舶航行安全,分析船舶第一代完整稳性规则的局限性及其发展趋势,探讨船舶第二代完整稳性的架构机理。从第一层稳性衡准的参数横摇、纯稳性丧失、瘫船稳性、骑浪/横甩和过度加速度等5种稳性失效模式的评估方法及其与船舶静态参数、动态参数的关系入手,分析基于第二代完整稳性衡准的船舶操纵性能,提出确保稳性满足规则要求的船舶操纵技术和措施。     

基于Melnikov方法的船舶骑浪临界值预报研究

目前,国际海事组织(IMO)正在制定第二代完整稳性衡准横甩薄弱性衡准。横甩是船舶在波浪中三种典型倾覆现象之一,在横甩薄弱性衡准计算中,准确求解骑浪临界值是至关重要的。首先构造纵荡系统的Melnikov函数,其次求解Melnikov函数的一阶零点来确定系统的骑浪临界值。最后根据波浪中骑浪临界值的变化,计算分析横甩薄弱性衡准,为IMO横甩薄弱性衡准的制定提供技术支撑。     

国内航行海船风浪中稳性事故统计及第二代完整稳性衡准研究展望

<正>船舶稳性是保证船舶航行安全的根本技术指标之一。我国现行的国内航行海船技术法规提供的完整稳性衡准解决处于瘫船状态时的船舶稳性安全问题,是基于事故经验和高度简化力学模型的技术要求。但海事事故统计分析表明,船舶实际遭遇恶劣风浪条件后还可能出现包括参数横摇、纯稳性丧失和过度加速度（谐摇）等模式在内的波浪中动稳性失效风险。     

关于国际海事组织完整稳性气象衡准(草案)的评述

根据IMO分舱、稳性和载重线小组委员会特设工作组工作报告(IMO STAB 27/WP·3)第3·1节的提议,我们按照该报告中所述的IMO气象衡准W_3(极限角取为50°)和W_4(极限角取为40°)以及IMOA·167决议要求,在交通部上海船舶运输科学研究所电子计算机上完成了一些不同类型及不同尺度船舶的试算,以探讨IMO气象衡准(草案)的可行性。试算结果表明:以50°为极限角的气象衡准W_3尚不足以改进A·167决议对船舶压载状态的稳性要求,而且80％的试算船舶的极限动倾角都不超过50°。考虑到船舶横倾大于40°时,可能引起船中货物移动和甲板上浪等,使船舶发生灾难性的危险,我们认为极限角取为40°较为合适,也就是说,最大允许极限角应为: θ_L=min(40°,θ_f,θ_c) 式中θ_f——进水角θ_c——最大动倾角为了进一步探讨IMO气象衡准,我们还按照两种修改的衡准W_1′(即STAB/95提出之气象衡准W_1中的极限角改为40°)和W_4′(将W_4的横摇角计算公式中之系数C=0.76更改为0.64)进行一些补充计算,并与W_4进行比较。结果看出,对于船舶压载状态,气象衡准W_4仍不够合理,似乎系数C=0.76代之以0.64更好些。本文之要点,已作为我国政府的提案,提交给国际海事组织稳性、载重线和渔船安全分组委员会第28次会议。     

骑浪/横甩薄弱性衡准和模型试验研究

目前国际海事组织(IMO)正在制定的第二代完整稳性衡准,其中就包括骑浪/横甩薄弱性衡准。文章首先介绍了最新骑浪/横甩薄弱性衡准方法,应用自编的衡准软件进行样船计算,分析了当前衡准的适用性。其次,开展了内倾船型在随浪和尾斜浪中的骑浪/横甩试验,试验中获得了四种与骑浪/横甩相关的运动特性:周期运动、稳定骑浪、横甩和横甩导致的倾覆,而且在某波浪条件下观察到船舶连续发生三次横甩的现象。最后,将内倾船型的骑浪/横甩薄弱性衡准计算结果与试验结果进行对比,验证了衡准方法对于内倾船型的适用性。     

基于局部线性化方法的瘫船稳性敏感性分析及衡准完善

  目的  瘫船稳性是当船舶失去动力后,在横风横浪状态下发生共振横摇甚至倾覆的运动模式,是公认的较危险的稳性失效模式。国际海事组织（IMO）船舶设计与建造分委会（SDC）预计将于2019年完成第2代完整稳性衡准规则定稿,目前亟需大量的样船计算以完善规则。  方法  基于局部线性化方法,对3艘集装箱船进行了瘫船稳性第2层衡准校核计算,并分析了瘫船稳性敏感性与船舶各设计参数的关系。  结果  分析结果表明,随着船舶吃水深度的增大,船舶倾覆概率将先增大后减小,并对第2层衡准的标准值选取及衡准完善提出了建议。  结论  可为瘫船稳性衡准研究提供技术支持。     

基于CFD的船舶骑浪状态下的纯稳性损失求解

船舶顺浪航行的纯稳性损失研究已成为国际航海界和国际海事组织(IMO)关注的课题之一。基于计算流体力学(CFD)技术,生成了船舶的骑浪航态,采用系列横摇衰减试验方法,获取到了该航态下某型舰艇的稳性曲线,通过后续计算得到纯稳性损失,并与一般理论计算法得到的结果进行对比,结果验证了该方法的可信度。     

第二代完整稳性第一层薄弱性衡准解读及在液化气船上的实船验证分析

国际海事组织(IMO)正在研究制定第二代完整稳性衡准,采用多层评估办法,以建立主要动力稳性失效模式下的船舶设计最低标准。通过对最新提出的第一层薄弱性衡准建议方案深入解读,运用NAPA软件,对液化气船的纯稳性丧失、参数横摇以及骑浪/横甩三个衡准进行实船验证分析。