基于实船观测的大型船舶制动距离研究

实船观测了我国多个典型港口的大型码头199艘船舶的制动距离数据样本,对制动距离分别进行了大样本和小样本两次统计分析,提出了大型船舶制动距离的建议值,为规范修订提供了技术支持。     

船舶操纵中各种制动效果的比较

船舶操纵中的制动效果是评价一艘船整体性能的一项重要指标。对于不同船型、不同吨位的船舶采用不同的制动方法,直接涉及到船舶的安全。通过船舶操纵模拟器,设定测试条件,对船舶操纵中倒车制动、Z型操纵制动、满舵旋回制动、拖锚制动、拖轮协助制动效果进行试验,得出各种制动效果的差异,比较说明各种制动效果的适用场合,以利船长、驾驶员选择适合当时环境自身条件状况的制动方法,安全的操纵船舶。     

基于停船视距的船舶领域模型研究

目前已有船舶领域模型具体取值依赖大量实测资料,缺乏理论定量研究。针对长江下游航道条件和船舶特性,基于道路交通工程中停车视距的概念,提出了航道中停船视距的概念。分析船舶制动加速度特性,探讨船舶领域模型长轴取值。研究结果表明:航道中停船视距由反应距离、制动距离以及安全距离3部分组成;当前船的制动加速度为后船的4倍时,船舶领域长轴取值为2.6~3.9倍船长,与已有进江海船的推荐值3.0~4.0倍船长基本吻合;船舶领域长轴取值具有一定的速度敏感性。     

海港水域强潮流影响船舶作业条件和总平面布置

详细论述了强潮流对大型船舶出入港口水域航行、靠离泊和操船作业的影响，就强潮流流速作用下，进出港航道设计、防波堤口门设计、船舶制动水域、船舶回旋水域、船舶靠离泊以及系泊作业条件和有关总平面 布置问题提出探讨性意见。同时，在研究了船舶运动机理，分析总结了国内外各种船舶实验资料的基础上提出了计算船舶在码头前水域制动距离的概化公式以及在强潮流条件下计算港池回旋水域的概化公式。     

船舶盘形制动器噪声的有限元复特征值分析

船舶动力系统的主轴转速高,船舶自身惯性大,船舶的制动响应具有一定滞后性。因此,提高船舶制动器的设计水平有重要意义。目前常用的船舶主机制动方式包括盘式制动、鼓式制动等多种类型,可以实现船舶主机和螺旋桨的快速制动。船舶盘形制动产生的振动和噪声不仅影响船载精密设备的性能,还会影响船舶工作人员的身体健康。因此,船舶盘形制动的噪声控制引起了研究人员的广泛关注。本文利用有限元分析软件Abaqus,对船舶盘形制动的振动和噪声进行了有限元复特征值分析,在此有限元分析基础上对船舶盘形制动器进行了结构和功能的改进。     

大型船闸主动式安全拦阻方案研究

针对现有防撞拦阻系统与船舶大型化发展不相适应的问题,进行主动式安全拦阻方案的相关研究。通过机械臂自主套缆,阻拦索上的拉力通过刹车带、导带轮传递至摩擦吸能单元,由摩擦吸能单元上的摩擦制动器在制动距离内逐渐吸收船队的动能等系列方法,保障船队过闸期间安全停靠,消除船舶失速、超速撞击船闸人字门的安全风险。同时通过数值模拟仿真验证拦阻方案的可行性和有效性。结果表明：该方案可满足8 750 t（空载）~3万t（满载）载质量排水量范围的成组过闸船队,0.5 ms进闸航行速度,在20 m制动距离内减速制动,安全停船,有效保证船闸人字门和成组过闸船队安全。     

基于单波束仰扫回波信号强度处理的船舶吃水检测技术

针对内河船舶超吃水引发的船舶安全问题,提出单波束声呐在水下仰扫,对目标船舶回波信号的强度值进行处理并滤除干扰误差,测量内河船舶动态吃水值的检测方法。采用自适应阈值法甄别仰扫单波束声呐发射到船底的回波信号,利用中值滤波滤除回波信号异常数据得到单波束声呐到目标船舶底部的距离,用测深传感器测得的水深值减去此距离得到船舶的实时吃水值。对不同吃水值的模拟船舶进行吃水测量实验,结果表明:该系统能够较为准确测量船舶吃水值。     

渤海湾航行与钻井平台距离的确定

为给过往钻井平台的船舶提供既安全又经济的距离参考值,利用AIS数据,对大量船舶通过钻井平台时的距离进行统计,得到不同类型、不同吨位的船舶在经过平台时的距离。将统计结果与目前通过公式和模型得到的结果进行对比分析,给在钻井平台附近航行的船舶规划航线和有关部门修订规范提供参考。     

大型船舶在港内保向和制动的另一种方法

在大型船舶的进港操纵中,如果能够熟练地掌握大型船舶在港内的保向和制动,将大大提高船舶进港操纵的安全性。根据连云港的实际情况,探讨在大型船舶进港接近泊位的航行操纵中进行保向和制动的方法,供同行参考。     

船舶电力推进系统制动能量回馈利用方法研究

在船舶电力推进系统中,制动能量的回馈会造成泵升电压,过高的泵升电压会对变频调速系统造成不良影响,甚至会影响到整个船舶电网系统的正常工作。因此,采用一定方法处理这部分能量相当重要。在传统电力推进船舶中,制动能量的回馈大多采用制动电阻对其进行快速消耗处理,回馈能量将被消耗,不能再生利用。对此提出双向变流控制技术,将船舶制动时产生的大量能量回馈到船舶电网进行再利用。该方法不仅可以避免泵升电压带来的危害,而且对提高电力推进船舶的能效利用率,推动"绿色船舶"的发展具有重要的意义。     

考虑船体惯性的蒸汽动力船舶制动能力简易分析方法

在论述现有蒸汽动力船舶制动能力分析大多集中于动力系统本身的变工况过程、没有充分考虑船体惯性影响的基础上,通过建立船体惯性影响下的蒸汽动力船舶制动过程、对比母型船舶得到允许实施全速倒车制动的正车航速、根据部分航速下的滑行数据建立船体滑行速度与滑行时间的关系等,形成了考虑船体惯性的蒸汽动力船舶制动能力简易分析方法。该方法得到的结论偏于保守,对于蒸汽动力船舶的机动性指标论证和试验试航等,具有指导意义。     

大型船舶倒车制动性能实用预报方法

为了安全航运,船舶驾驶员通常借助于倒车实施紧急制动进行避让、泊入锚地或靠离码头。文章基于船舶制动运动数学模型,应用速度线性递减假定,建立了船舶在各种工况下的制动性能的预报方法。通过实例计算和试验结果的比较可知,该预报方法可用于船舶在各种航速、各种功率下的制动性能预报,为驾驶人员提供实施操纵作业的技术参考。     

电力推进船舶制动电阻设计研究

针对船舶制动过程中制动电阻的设计问题,本文建立了船桨仿真模型,对船舶制动过程中的能量回馈进行了仿真,提出了制动电阻设计方法,并通过仿真验证了所提方法的有效性。     

船舶紧急制动新方法

本文基于增加船体或附体阻力进行紧急停船的方式,提出一种将船舶艉封板处艉封板落入水中的新型船舶紧急制动方法。本文基于STAR-CCM+,运用平均雷诺数方程和Realizable k-ε湍流模型,对船舶采用提出的制动方法制动时的阻力进行预报。并与传统的制动方法预报阻力进行比较发现,本文提出的新型船舶制动方法合理、有效,并具有较强的工程研究意义。     

基于船舶行为特征的武汉大桥水域航线优化

为保障内河桥区水域船舶通航的安全性,提高通行效率,以长江武汉大桥水域为研究对象,基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)信息对该水域的船舶行为特征进行分析。利用基于欧式距离与最小方差法的聚类方法分析,认为过桥船舶可依据主机功率的不同进行划分。在长江船舶定线制的框架下,结合栅格法与蚁群算法建立武汉大桥水域的航道规划模型,对基于船舶行为特征的船舶航线进行优化。仿真结果表明:该方法在保证船舶安全、高效航行的前提下,能有效帮助海事管理部门对武汉大桥水域船舶航线进行优化。     

推进制动控制和制动电阻优化设计研究

本文通过对船舶电力推进制动控制的研究,介绍了一种能耗制动方式;并通过理论分析,阐述了其能耗制动电路的可行性和实用性。本文还基于能耗制动电路的分析,对制动电阻的参数优化进行了理论分析计算,最后通过实船数据搭建起了制动过程的仿真模型,并对于不同制动电阻的模型分别进行仿真分析,证明了制动电阻的优化能降低实船对推进制动控制系统的参数要求。     

基于动态水域网格计算的船舶领域研究

为了满足现代船舶的发展需求,结合船舶自动识别系统(AIS)数据量巨大,包含了丰富的船舶信息等优点。本文利用SQL2012对AIS数据进行处理,建立包含船舶静态信息和动态信息的数据库;借助C#程序语言,构建以中心船舶为原点的网格坐标系,并以船舶间相对距离方位计算周围船舶在网格中的相对位置坐标;对同长度和类型的船舶进行网格叠加计算,并以船舶频数的方式进行统计,采用数据处理软件Matlab以最小二乘法的方式对统计结果进行处理;对研究水域的主要船型不同尺度的船舶领域进行对比和统计分析,并对不同船型船舶领域略作讨论,总结得出开阔水域船舶领域的特点。     

船舶紧急制动新方法

基于增加船体或附体阻力进行紧急停船的方式,提出一种将船舶艉封板落入水中的新型船舶紧急制动方法。基于STAR-CCM+,运用平均雷诺数方程和Realizable k-ε湍流模型,对船舶采用这一制动方法时的阻力进行预报。与传统的制动方法预报阻力进行对比发现,新型船舶制动方法更为合理、有效,具有较强的工程意义。     

基于动态水域网格计算的船舶领域研究

为了满足现代船舶的发展需求,结合船舶自动识别系统(AIS)数据量巨大,包含了丰富的船舶信息等优点.本文利用SQL2012对AIS数据进行处理,建立包含船舶静态信息和动态信息的数据库;借助C#程序语言,构建以中心船舶为原点的网格坐标系,并以船舶间相对距离方位计算周围船舶在网格中的相对位置坐标;对同长度和类型的船舶进行网格叠加计算,并以船舶频数的方式进行统计,采用数据处理软件Matlab以最小二乘法的方式对统计结果进行处理;对研究水域的主要船型不同尺度的船舶领域进行对比和统计分析,并对不同船型船舶领域略作讨论,总结得出开阔水域船舶领域的特点.     

基于安全会遇距离模型的智能船舶航行行为可靠性评估

为提高智能船舶的可靠性和航行安全性,提出了一种基于安全会遇距离模型的智能船舶航行行为可靠性评估方法.文章构建智能船舶航行行为可靠性评估指标体系,并运用船舶安全会遇距离模型,建立智能船舶在两船互见会遇场景中的航行行为故障判断流程,研究在不同会遇场景中智能船舶航行行为可靠性指标值并进行对比分析.研究结果表明,该可靠性评估方...