4千吨级单体深V复合船型模型试验研究

对新研发的4千吨级深V单体复合船型模型在拖曳水池进行了静水阻力及耐波性试验.并将单体复合船型的试验结果与常规单体深V船型试验结果进行比较,分析减纵摇组合附体对复合船型静水阻力、航行浮态和耐波性的影响.试验结果表明由减纵摇组合附体构成的4千吨级单体深V复合船型的静水阻力与单体深V船型相比变化不大,而其纵向运动得到了有效的抑制,大幅改善了单体深V船型的耐波性能.研究结果表明,由新型减纵摇组合附体组成的单体复合船型向大吨级舰船推广应用是可行的.     

基于合作对策论的港口组合效应模型

全球经济一体化，使得港口发展区域化。选择何种合作策略，已成为港口组合的关键。文章运用合作对策理论，分析港口组合的决策要素，构建港口组合的特征函数、分配向量以及核心解，建立港口组合效应模型。实例分析表明，应用该模型，可以有效地量化港口组合的效益，从而为合理确定港口组合策略提供决策依据。     

船舶碰撞数值仿真的一种组合模型

根据船舶碰撞的运动滞后和局部损伤特性,采用附连水质量处理流体-结构耦合作用,用详细的有限元模型表达撞击船首和被撞船侧的直接涉撞区结构,而将非碰撞区的船体结构以具有相应质量分布和弯曲刚度的惯性等效模型来代表,并将之与碰撞区的局部模型适当地联接起来,形成一个组合模型用于碰撞仿真计算.该组合模型不仅建模工作量小,而且CPU时间也大大减少.算例表明,组合模型与流固耦合模型的分析结果具有良好的一致性,可以满足一般的工程精度要求.     

高耐波性排水型单体复合船型试验研究

以某一常规单体圆舭船型为母型,研究开发了一高耐波性单体复合型。选取三个单体复合船型方案模型进行了静水阻力、规则波及不规则波试验。分析了构成复合船型的组合附体的线型、尺度与安装位置对阻力和耐波性的影响,优选出一耐波性优良的复合船型。试验结果表明,所开发的单体复合船型可显著抑制舰船的纵向运动,具有合理的线型、尺度和布局的组合附体所形成的单体复合船型,对原船的静水阻力影响不大。该船型的开发对大幅提升常规单体排水型舰船的耐波性具有较大实用价值。     

船舶碰撞数值仿真的一种组合模型

根据船舶碰撞的运动滞后和局部损伤特性,采用附连水质量处理流体－结构耦合作用,用详细的有限元模型表达撞击船首和被撞船侧的直接涉撞区结构,而将非碰撞区的船体结构以具有相应质量分布和弯曲刚度的惯性等效模型来代表,并将之与碰撞区的局部模型适当地联接起来,形成一个组合模型用于碰撞仿真计算。该组合模型不仅建模工作量小,而且CPU时间也大大减小。算例表明,组合模型与流固耦合模型的分析结果具有良好的一致性,可以满足一般的工程精度要求。     

基于小波_SVR模型的浮体极短期运动预报方法

针对随机海浪作用下浮体运动的非线性和非平稳特性,本文提出一种复合的小波-SVR组合方法。该方法首先对数据进行平稳性分析,然后利用小波分析将原始数据分解成有限个细节信号和逼近信号,将细节信号进行整合。采用SVR模型分别对最低频的逼近信号和整合后的细节信号进行预测,最后把2个预测结果进行叠加,得到最终的运动预测。仿真结果表明,复合的小波-SVR组合方法应用于浮体运动极短期预报可行,该方法在理论和工程应用方面具有重要的意义。     

改进复合权重TOPSIS法在船型综合评价中的应用

针对传统船舶性能多目标评价中存在的问题,结合主观赋权法和客观赋权法的特点,采用动态组合的方式对2类赋权法求取改进复合权重,并将各评价指标复合权重与TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)理念相融合,建立改进复合权重TOPSIS评价模型,完成对7艘修井船的评价。评价结果表明:改进复合权重TOPSIS评价模型的计算原理简单,适用于评价对象较多且待评价船型的性能参差不齐的情况;评价指标受主观意愿和评价指标值客观信息的复合影响,与单独采用层次分析-TOPSIS法相比,对主观意愿的敏感度较低,能有效避免决策者经验不足导致的主观权重选择出现偏差和评价不准确等问题,能比较客观地实现决策者主观意愿与评价指标值客观信息的结合,提高评价模型的准确性。     

动力定位系统舵桨组合推力分配研究

针对船舶动力定位系统推力分配中舵桨组合的推力建模及优化分配问题,将舵桨组合的非凸推力区域转化成4个凸区域,采用切换控制理论把非线性最优化问题转换为线性最优化问题。将舵、桨组合起来进行推力建模,以最小推力、舵角变化和推力误差为优化目标,对推进器的推力变化率、舵角变化率、推力误差范围和推力大小作了约束,采用多边形的方法把推力范围约束转化为线性不等式约束,基于总功率与总推力误差在不同推力区域设计了切换逻辑,实现了在不同的推力分配器中的切换。实船试验结果表明舵桨组合推力模型及推力分配策略是切实可行的,满足了推力分配的要求,在配备舵的动力定位船上具有良好的应用前景。     

基于多种组合算法的船附体结构设计优化

为了减少船舶的阻力,提升船舶快速性和耐波性,本文将添加球鼻首的DDG1000驱逐舰作为原始船型,研究增加尾压浪板、鳍和水翼对船体性能的影响.首先,将原始模型添加尾压浪板,并且caeses软件平台下进行全参建模,基于组合优化算法策略进行优化.设置2套组合优化方案,经对比发现,sobol算法和NSGA-Ⅱ组合优化方案得到的模型更为优越.添加尾压浪板优化后的模型,在2.02 m/s和1.77 m/s航速下,优化后模型阻力都减少2.5％,证明尾压浪板有减阻特性.将添加尾压浪板优化后的船体后作为初始模型,添加鳍和水翼,并基于组合算法策略,进行多维参数优化.经数值计算,发现鳍和水翼并不能起到减阻效果,但是在一定航速下,鳍与水翼可以抑制兴波,进而减少剩余阻力.最终,在规则波条件下,进行数值模拟,发现安装尾压浪板、鳍与水翼附体后,波浪增阻增大,当λ/L超过0.9时,波浪增阻小于优化后,安装附体后船体,升沉与纵摇以及耐波性均得到不同程度的改善.     

作战软件模型检验方法研究

作战模型是作战软件的基础。采用合适的检验方法对作战模型进行检验,对于提高作战软件辅助决策的正确性、实用性,实现预定的功能需求,减少工程研制风险具有重要的意义。在分析作战模型研制过程的基础上,提出了作战模型检验方法的组合应用策略,为正确有效的开展模型检验活动提供了技术支持。     

三体船横向结构波浪设计载荷试验与规范比较研究

三体船连接桥结构波浪设计载荷的确定对结构设计中关注的横向强度问题来说是非常重要的.为了研究一艘三体船连接桥横向波浪载荷,进行了该三体船的水池模型试验,包含不同浪向下规则波与不规则波试验.试验对连接桥遭受的分离弯矩Msp、分离剪力Qsp和横向扭矩Mtt进行了测量,分析了其传递函数和统计的特性.根据对这些连接桥横向波浪载荷在试验值、推断值与规范计算值之间的比较分析表明:劳氏规范关于这些横向波浪载荷的计算值可能对应于规则波双幅波高6.0m;对于不同的横向波浪载荷来说,保证率为99%的设计载荷推断值对横向扭矩Mtt来说要大于规范计算值,而分离弯矩Msp和分离剪力Qsp的推断值对应的规范计算值则相当,这意味着没计人员在用劳氏规范进行校核时,横向扭矩Mtt的规范计算值是偏向于冒险的,应给予特别关注.     

深海逃逸舱对接面O形圈的密封性能及力学特性

以深海逃逸舱O形密封圈为研究对象,采用ABAQUS软件建立2维轴对称有限元模型,针对O形圈的安装预压缩、单侧海水施压和双侧海水施压3种工况开展密封性能及力学特性研究,并以O形圈截面直径、压缩率和海水环境压力为变量因素分析其对O形圈密封性能和力学特性的影响。结果表明:所选O形圈在特定变量范围内的密封性能良好,不发生失效现象;O形圈安装预紧力随其截面直径、压缩率的增大而显著增大;逃逸舱解脱过程中,O形圈对其产生的作用合力表现为对对接法兰面的顶推力,该顶推力有利于逃逸舱解脱,且其大小随O形圈直径和压缩率的增大而增大。研究结论可为逃逸舱连接及解脱装置的设计提供参考依据。     

十字轴万向节串联轴系传动特性研究

分析了多个十字轴万向节串联轴系的传动规律,建立串联轴系从动轴转速、角加速度、转矩的动力学模型,得出同步传动的条件,运用Matlab软件编程进行分析十字轴万向节串联轴系从动轴转速、角加速度、转矩的动态特性,分析的结果可用于指导万向节串联轴系的布置设计,并对轴系的减振降噪设计提供参考。     

Modeling oil spills in a river—lake system

A general model shell, ROSS3, is developed for simulating oil spills in complex river systems using techniques which have not been previously exploited in oil spill models. ROSS3's new approach has several advantages over the approach to model oil spills in the past: (a) The use of a time-varying boundary-fitted coordinate system that allows accurate accounting for complex river/lake boundary as well as the river boundary changes as its water levels fluctuate; (b) The ability to confine two-dimensional hydrodynamic computations to a limited river reach; (c) The ability to interactively layout the channel networks for setting up the model, define extra cross sections to increase the accuracy if needed, in addition to the traditional data entry and visualization interfaces.ROSS3 is a two-layer two-dimensional oip spill model that can simulate the mechanism of advection, horizontal diffusion, mechanical spreading, shoreline deposition, evaporation, dissolution, vertical mixing, resurfacing and sinking. In ROSS3 spilled oil may be a surface slick or suspended oil droplets, or a combination of both. Both free surface and ice cover conditions can be simulated. The flow of conditions can be varied and the unsteady flow model can be run within ROSS3 to simulate the flow conditions in both the river and the lake. The ice conditions can be added or removed from the model input using easy interactive procedures.     

三体船分段模型波浪载荷试验研究

三体船的主体与连接桥结构的波浪载荷特性是船舶结构设计者非常关注的问题,目前对于这些载荷特性进行较为全面的模型试验研究在国内很少。该文在拖曳水池和方形水池开展了某三体船的分段模型试验,详细介绍了分段模型的设计原则,对于纵向载荷和横向载荷的测量采用不同的分段布置形式。通过对试验数据的分析及与理论计算的对比,对三体船横摇运动非线性修正方法加以改进,同时研究了该三体船的船舯横剖面和连接桥纵剖面的波浪载荷特征,得出了一些结论,为船舶结构设计提供了确定设计载荷的依据。     

Burst pressure of steel reinforced flexible pipe

The burst pressure of steel reinforced flexible pipe (SRFP) considering plasticity is investigated through experimental, theoretical and numerical methods. The results obtained from the aforementioned methods are in good agreement with each other, which illustrates the accuracy and reliability of the proposed theoretical and numerical models. The mechanical responses of PE layers and the steel strips are studied in detail, and the rationality of the strain uniformity assumption for the steel strip's cross section in the theoretical model is confirmed from its von Mises stress variation along the width at different points in FEM. Some influential parameters of SRFP on the burst pressure are also investigated in order to guide its cross-section design. The theoretical model and the FEM proposed in this paper can not only give an estimation to the safety and reliability of the pipe when it is subjected to internal pressure, but can also provide some reference for improving and optimizing its cross-section design.     

用"MTC"钢丝绳检测技术诊断港口集装箱起重机上的钢丝绳

应用"MTC"钢丝绳检测技术,采集和处理港口集装箱起重机钢丝绳的状态信息,通过定量、定位检测,发现断丝、锈蚀、磨损及其引起的钢丝截面积总和变化等缺陷,掌握钢丝绳的实际技术状态,指导其使用管理.     

起重铺管船的破损稳性

以一艘3 800 t起重铺管船为例,简要介绍起重铺管船破损稳性计算中一些需特殊考虑的问题,并比较横贯进水对于破损稳性的影响,结果表明:横贯进水装置对于这类船型的破损有一定改善作用。     

船舶液货舱舱容计量与修正

用全站仪对船舱进行分段精确测量,取得各截面上测点的准确数据坐标。建立船舶舱数学模型,采用B样条方法对所测数据进行曲线拟合,形成数学舱图。利用Matlab计算舱剖面相应高度的截面面积,再积分求出相应高度的型容积,扣除舱内部构件体积,得出正平容积表。对船舶实际状态的型容积进行容积修正,同时扣除相应高度构件的体积,得出在不同高度不同状态下的舱容修正表。将两表对照使用,得出液货舱内准确的液货体积。     

小水线面双体船型线设计方法研究

本文在分析小水线面双体船(SWATH)型线特征的基础上,按横剖面形状对SWATH进行分类,并给出相关设计参数.在给定主尺度的情况下,首先生成初始的中横剖面,经修改至满意的形状后,生成初始的横剖面面积曲线和支柱厚度分布曲线,此时可改变曲线的型值点及首尾切向矢量来控制前体、后体形状及平行中体的长度,也可指定排水量和浮心坐标对曲线进行局部调整,按调整后的横剖面面积曲线和支柱厚度分布曲线便可插值生成一系列沿船长方向的横剖面,实现了数学船型的表达.针对其中最为典型和实用的圆弧直线形SWATH船,文中给出了详细的设计方法.利用objectARX,在AUTOCAD环境下进行了软件开发,实现了SWATH船型线的快速设计.该软件采用面向对象和设计模式的思想,具有良好的可扩展性.最后通过对一系列SWATH船的设计,证明了本文方法的正确性和软件实用性.