科考设备相关波浪动载荷系数计算研究

综合科考船布设有大量科考设备,如何合理地设计相关设备的基座结构加强,在确保设备正常使用的同时有效控制结构重量,是科考船结构设计的重要课题之一。而动载荷系数的选取则直接决定设计载荷的大小,是加强设计的先决性条件。目前,船级社相关规范公式系针对海上常规起重设备,无法根据设备相对船体位置具体考虑每个科考设备的动载荷系数。另外,从安全角度考虑,宜对设备商所提供建议值进行验证/检验。所以有必要通过直接计算方法,综合考虑船舶的实际作业航速和海况,以及各类科考设备实际使用情况,以合理确定设备加强的动载荷系数,为实船设计提供依据。     

水下锚系动基座发射系统动力学数学建模

深入研究了水下动基座发射导弹在海流作用下和发射过程中动力学系统的动力学问题。建立了水下锚系发射导弹动力学系统在海流作用下点火发射过程完整的数学模型。最后的算例表明开盖过程对导弹发射前的初始状态有影响,海流的作用将会引起发射平台发射前初始姿态和位置的改变。     

基于知识驱动的船舶设备基座参数化设计方法

为提升船舶产品三维设计效率,以船舶设备基座为研究对象,提出一种基于知识驱动的船舶设备基座参数化设计方法。以基座设计知识库为基础,通过知识工程技术中的实例推理技术与规则推理技术相结合的方式获得基座设计最优设计参数,从而驱动基座参数化模型的设计和创建,达到基座设计过程自动化、设计内容模板化的目的。     

浮筏隔振系统有限元模型中基座的等效方法

在浮筏隔振系统中,由于实际基座模型和边界条件比较复杂,其有限元模型通常难以建立。提出基座的等效方法,首先测试基座安装点的原点导纳和传递导纳,然后根据有效点导纳的方法,将各安装点之间的耦合进行简化,将基座等效为多个独立的支撑单元,构成浮筏隔振系统完整的有限元模型。建立等效的浮筏隔振系统有限元模型,估算等效前后两种浮筏隔振系统有限元模型的隔振效果,等效模型的计算结果与参考模型较一致,不论是振级落差的总体趋势还是峰值点,都比较吻合,计算出的振级落差总级相差1.5 dB左右,可以满足工程实际要求。     

7000m载人深潜平台加装超大载荷设备对结构影响研究

"向阳红09"船是7000m载人潜水器水面指挥支持系统的母船。重型A形架是布放、回收载人潜水器的关键设备。在多变海况下作业时,A型架可能承受的最大载荷高达1000t.m。如何在母船改装进程中,确保其基座及与之连接的船体结构的强度、刚度满足要求,是该项目的关键技术之一。采用有限元法对重型A形架基座及相关船体结构进行强度计算,分析超大载荷对相关船体结构的影响。并优化结构形式,确保满足规范要求。     

船舶基座阻抗计算的梯度网格模型方法

根据振动波的衰减特性,提出一种新型有限元梯度网格计算模型,基于计算频段范围以及基座结构特性对全船结构采用不同尺寸有限元网格进行离散,实现基座阻抗的全频段准确高效计算。某船各类基座阻抗计算结果表明,相比于全船均匀细化网格模型,梯度网格模型阻抗计算效率高,计算精度相当;相比于局部结构模型,计算效率相当,计算精度可提高大约2 dB。梯度网格模型方法对于各类典型基座的阻抗计算具有广泛适用性,并进一步证明了阻抗的精确计算对振源设备载荷反演及结构水下辐射噪声计算精度有着重要影响。     

基于3DE平台的设备基座多分辨率建模技术

为进一步提高模型加载和使用效率,有效解决当前设备基座生产设计中常用的单一分辨率建模方式存在的建模时间长、建模周期滞后和维护周期长等问题,依托厂所协同环境,针对各类型设备基座,基于3DE平台对设备基座多分辨率建模技术进行研究。通过该技术得到设计时间轴贯穿全周期,包含设计阶段和颗粒度等多个维度,满足不同应用需求的基座模型,并辅以科学合理的模型关键信息要素定义和轻量化设计,实现分阶段减小模型占用容量,缩短设备基座设计周期,提升其总体设计能力、生产效率和创新水平,为类似多分辨率建模工程的开展提供参考。     

载荷变动对船舶稳性高度的影响及其计算方法

论述了载荷变动对船稳性高度的影响，提出了简便准确的计算方法，指出了《船舶货运》等教科书中关于少量载荷变动对稳性的影响及在定义，计算方法上存在的问题，若按这些书中的近似计算公式计算，在某些情况下甚至会得出相反的结论，从而会影响航行安全。     

基于云计算技术的船舶载荷建模

由于一个船舶载荷与船舶自身因素和外界因素有关,导致船舶载荷建模是一个复杂、动态变化过程,为了准确跟踪船舶载荷变化趋势,提出一种基于云计算技术的船舶载荷建模方法。首先根据云计算技术搭建一个船舶载荷建模的平台,该平台包括多个节点,它们可以并行运行,然后将船舶载荷建模问题分配多个节点上进行处理,每一个节点采用RBF神经网络对船舶载荷进行建模与预测,最后将各个节点的船舶载荷预测结果进行融合,并与其他技术的船舶载荷建模方法进行了验证性测试,结果表明,云计算技术的船舶载荷建模效率得到了明显提升,且船舶载荷建模精度也有了一定的改善,验证了本文船舶载荷建模方法的优势。     

舰船设备冲击响应计算方法等效性研究

DDAM法和时域模拟法是舰船设备抗冲击性能设计与评估的主要计算方法,两种方法冲击输入载荷条件的等效性和预报结果的等效性直接影响其适用范围.对舰用设备在水下爆炸作用下的冲击环境描述的系统分析,提出了频域计算方法和时域计算方法所要求冲击输入载荷的等效条件.利用算例比较了等效冲击输入下舰用设备冲击响应计算结果的差异,通过定量分析明确了不同计算方法在舰船设备抗冲击性能分析中的适用阶段和范围,为舰船设备抗冲击设计和评估提供参考.     

设备安装对基座导纳测量的影响研究

裸基座导纳是隔振设计的重要参数.工程中常需要在设备安装状态下测量基座的导纳,这会给基座导纳测量带来误差.本文针对单个安装点的情况(低频时成立)从理论上证明了这种误差在某些条件下是可以忽略的,即设备刚性安装时基座阻抗应远大于设备机脚阻抗;弹性安装时若基座阻抗远大于隔振器阻抗,则在远大于设备安装频率的频段可忽略这种误差;若基座阻抗远大于机脚阻抗,则在设备无共振的频段亦可忽略这种误差.这些条件在工程中比较容易得到满足,因此本文结论对工程中导纳的测量具有实际指导意义.     

FPSO主甲板冷却水管路系统的加速度载荷应力分析

借助船级社规范与MATLAB软件,开发可提取浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading,FPSO）管道任意位置处加速度的程序,以便更好地对FPSO主甲板冷却水管路系统进行应力分析。将该系统任意位置处实际加速度值和FPSO船体重心处加速度值以均布载荷形式分别施加至管道上,利用CAESARⅡ软件分析在满载工况条件下该系统的应力变化。结果表明,在FPSO满载工况条件下,采用重心处加速度值得到的结果相较于其自身实际加速度值的作用结果会出现应力冗余和应力不足的情况,例如节点50应力增加1.01%,而节点2570应力减小0.19%。     

基座设计对隔振效果的影响分析与优化方法研究

本文详细探讨了基座设计对隔振效果影响,并提出在不改变基座结构形式和保持总质量基本不变等前提下,通过优化基座结构变量提高基座首阶弹性频率以提高基座阻抗的方法。利用提出的方法进行某柴油发电机组浮筏隔振装置的实船基座优化实例分析和验证,结果表明,所提出的基座优化方法可以有效提高基座的弹性模态频率,从而达到提高基座阻抗和降低基座振级的目的,对工程应用中提高隔振装置性能具有较好的参考意义。     

基于混合两步法的船舶砰击载荷预报研究

文章针对船舶结构设计时重点关注的艏部砰击载荷问题,综合考虑计算效率及精度,提出了基于势流理论和计算流体力学方法的混合两步法。第一步,采用三维势流理论预报波浪中有航速船舶的运动响应,分析船波相对运动;第二步,根据预报砰击载荷所在位置的船体横剖面,建立等截面的三维立体模型,采用基于有限体积法与动网格技术的计算流体力学方法,基于第一步得到的相对运动结果模拟落体入水过程,计算砰击压力。使用该两步法预报了某超大型油轮在压载工况顶浪航行时候的艏部砰击压力,并讨论了相对运动和砰击压力的时域历程规律。文中数值预报结果得到了水池模型实验的验证,表明该方法的可行性和预报结果的合理性。     

船舶设备信息查阅系统在船舶管理上的应用

信息技术对现代运输船舶在管理水平及仪器配备上提出了更高的要求,船员工作量也随之增大。基于船舶无线局域网结合主流的信息化产品,设计开发了移动式的船舶设备信息查阅系统,可让船员在掌上移动终端更便捷地获取船舶设备的指导信息,从而更好地保障设备的安全使用并提高船员的工作效率。     

波浪载荷对船舶柴油机振动的影响研究

为避免波浪载荷对柴油机运行造成安全性的影响,本文利用AQWA软件计算波浪的动压力,采用APDL语言编写加载程序实行波浪载荷对船体的自动施加,研究在不同波浪高的情况下,柴油机受波浪载荷的谐响应作用。研究结果表明,如果激励频率过小,柴油机的振幅和应力都较大,发生共振作用,柴油机动力特性就会减弱,导致柴油机运行不稳定;如果激励频率过大,柴油机的振幅和应力会在极小值附近来回摆动,这样容易对柴油机整体造成简谐力的作用,柴油机会发生疲劳破坏。