排水量航速与船舶的经济性

本文就船舶排水量及航速变化对船舶经济性的影响,依据母型船及一些假设条件,对所设计的船舶作定性的研究分析,以此作为船舶初步设计阶段选择主尺度的事考依据。     

用母型船变换方法设计船舶型线

本文提出了一种通过变换母型船生成船舶生成船舶型线的方法。通过对母型船作一系列变换，例如；主尺度变换、型深变换、龙骨半宽变换、舭部升高变换、舯剖面系数变换、横剖面面积曲线变换、设计水线变换和甲板边线变换，生成满足设计要求的新的船舶型线。     

V型无压载水船舶型线设计变换研究

无压载水船舶作为一种新的船舶设计理念已经在国外展开了相关的研究,而在中国还研究甚少。就V型无压载水方案的型线设计变换进行研究,首次提出基于母型的横剖面面积曲线基本不变的V型无压载水型线设计变换方法。该方法对母型船的型线进行底部V型变换,使设计船舶的底部呈现一定的倾角,同时增大船宽。变换后设计船舶的横剖面面积曲线和母型船保持一致,变换方法简单可靠,在保证设计船舶的船长、设计吃水、排水量等参数基本不变的情况下,较好地解决了设计船舶型线的光顺性问题。     

一种船体型线自动生成方法研究

以最小湿表面积为目标,提出用二次曲线和幂函数曲线来生成船体型线.在已知船舶主尺度、设计水线、中纵剖线、横剖面面积曲线等参数的前提下,利用二次曲线和幂函数曲线的特性,编写程序自动生成一套光顺的船体型线.试验对比表明,生成船与母型船的阻力性能几乎完全一样,证明了这种船体型线生成方法的可行性.     

基于最小阻力的某大型船舶型线优化

应用船舶设计软件Maxsurf,在国外某大型船舶现有型线的基础上,建立等尺度模型。通过仿似变换改变其长宽比、方形系数及排水量,在Hullspeed软件中计算相应方案下的阻力值,分析船舶总体设计中主参数的变化对快速性的影响。在快速性最优的原则下,统筹考虑该大型船舶的初稳性及耐波性,并计入飞行甲板及机库尺度对大型船舶主尺度的限制,优化设计出新船型。与母型船相比,在其他性能不变的前提下,新船的航速从32 kn提升到35kn,快速性得到优化。本文所得结果与国外研究相符,对大型船舶的总体设计研究具有一定参考意义。     

船舶多学科设计优化中的船型变换模块

为了实现船型优化,第一步需要按照设计变量的改变来生成船型,这样就需要一个变换程序将母型船变换成设计船.当船型优化发展到基于CFD以后,传统的通过主尺度和几个船型参数例如Cp,Cw等来控制船体型线的做法已经不能满足要求,需要对船型进行更加准确,细致的控制.为了解决这个问题,文中开发了一个新的船型变换程序,它直接读人横剖面面积曲线和设计水线,然后变换船体型线以满足这两根曲线的要求.该程序的变换步骤包括主尺度仿射变换,Cm变换,横剖面面积曲线变换和设计水线变换.程序中主要的变换方法为广义Lackenby变换,仿射变换等.该程序由于直接根据横剖面面积曲线和设计水线来控制型线,使船型变换模块的设计变量从10个左右扩展到了40个以上,增加了船型优化提升船体性能的可能性.该程序是船舶多学科设计优化的船型优化模块的前处理程序.     

12000 t抬浮力打捞工程船船型方案优化设计

为使12000 t抬浮力打捞工程船更加适应东海海域作业和市场经营要求,探讨船型方案优化设计,从满足东海水域应急抢险打捞作业所需性能要求和提升船舶参与市场经营能力两方面出发,对母型船的主尺度、主推进电机功率和主推进方式进行优化调整。结果表明,该型船舶采用全电力推进系统加常规直推轴系的推进方式,相比母型船,具有更高的稳定性和易维护性。     

基于完整稳性倾覆概率风险的内河客船主尺度优化

通过建立内河客船在规则波中的横摇频幅响应模型,将船舶倾覆概率表达为横摇角概率密度函数的积分,提出适用于船舶初步设计阶段的内河客船倾覆概率计算模型.采用一艘长江干线旅游客船作为母型船,将倾覆概率作为安全性指标,融入优化决策过程中,与其他技术、经济性指标进行整合,构建多目标决策问题,对母型船进行主尺度优化.结果 表明,基于完整稳性倾覆概率风险的主尺度优化方法,能够克服传统优化方法的弊端,使得完整稳性风险在初步设计过程中得以被正确评估,从根本上提高设计方案的完整稳性性能.     

10000t沉箱出运船(半潜驳)的研制及应用

以现有母型船为基础,结合超大型沉箱出运工艺的特殊要求和作业特点,对拟新造沉箱出运船进行研制开发,确定主尺度、性能参数和主要设备配置等,进行初步方案设计,以此为基础进行详细设计和实施船舶建造。     

16000DWT散货船货舱舱口盖设计

完成了16000吨级散货船货舱舱口盖的总布置以及舱口盖结构尺寸设计。在母型船的基础上完成了设计船货舱舱口盖主尺度参数。采用MSC Patran有限元软件直接计算方法完成了设计船舱口盖的结构尺寸。结果符合强度要求。     

消化吸收引进技术的成果 12600吨级集装箱/多用途货船

本船是以联合设计方式引进的技术,通过消化吸收发展为更新换代的产品。文中对其主要特点、母型船改型的设计思想和船舶经济性等作了介绍。     

冰区加强船冰载荷仿真计算与轴系设计

根据船舶的冰级符号与母型船的原始设计,进行极限冰载荷计算并确定轴系直径,然后在频域内进行扭振计算,满足稳态扭振要求;在此基础上,进行瞬态扭振计算,得到时域内的轴系响应扭矩,对相关参数进行校核。     

海港设计中船舶吨级的划分和代表船舶尺度的选择

港口要接纳不同类型和载重吨位的船舶,为了便于港口设计和管理,需将各类船舶划分为一些设计吨级,以使其港口航道、码头和水域等设施的规模和尺度适应设计船舶吨级的需要。本文收集了国内外近万艘3,000～100,000吨的船舶资料,按杂、散、油、集四个船种,作了不同载重吨的资料整理分析,并分别绘制它们的L、B、T(船长、型宽、满载吃水)尺度的保证率曲线。设计船舶吨级的划分是以载重吨保证率曲线疏密程度及其线型拐点处的吃水差作为划分吨级的主要控制因素,结合港口航道、码头工程建设费用和工程量的差别程度,最后确定以吃水差为0.5米作为载重吨合并同一设计船舶吨级控制条件,并相应作出吨级的保证率曲线。本文着重从工程观点出发,考虑船舶特点,以分析和论证方法给出了设计吨级的划分;甲概率方法,确定设计吨级的代表尺度,选用保证率为85%作为取值标准。文中还对我国现有港口码头所选用的船型以及国外一些有关或定型的船舶尺度与本文选用吨级尺度进行比较,基本能概括和接近这些船舶尺度,说明本文所划分的吨级和代表尺度可作为设计船舶吨级尺度的参考。     

船舶参数激励横摇运动鲁棒控制

船舶横摇运动是船舶非线性运动中的一个重要研究课题。本文在非线性船舶运动模型的基础上,利用精确反馈线性化将船舶参数激励横摇运动模型转换为线性模型,然后根据一阶闭环增益成形设计非线性鲁棒控制器,最后利用有无干扰情况下的船舶横摇运动来说明本文所设计控制器的鲁棒性强。     

InTouch软件在船舶压载监控系统中的应用

以某4万吨油船为母型船,介绍了在InTouch组态软件平台上开发船舶压载水系统的监控界面,详细介绍了监控界面总体架构、界面的设计方法和步骤,对开发船舶模拟训练软件有一定参考价值。     

计算机辅助船舶型线设计的几种方法

本文评述闻计算机辅助船舶型线设计的四种方法：系列船型方法，母型船方法，低波阻船型方法和数学船型方法。     

兴波阻力理论与母型船变换相结合的船舶型线设计方法

本文提出一种可供实用的按兴波阻力理论与母型船变换相结合的计算机辅助船舶型线设计方法,其横剖面面积曲线按最小波阻理论求得,而肋骨型线则从设计者所选定的优良母型船变换获取。所采用的波阻计算公式取自日本堤孝行的论文,而对其评价函数作了改进,主要是加入了形状要求。形状控制采用加权约束(或称惩罚函数)方法。通过简单选取加权约束项及其权值,可灵活地得到符合设计者意图的常规的或带球首的优化横剖面面积曲线。 这一方法已编成计算机程序,并对多艘实船进行了计算和比较,效果良好。在设计者给出设计船主尺度及要素的情况下,程序能顺利完成型线图设计工作,并对若干要素和设计方案进行波阻分析,提出改进方案以供参考。程序适于F_n=0.256～0.319,C_p≤0.65船舶。     

海港航道转弯尺度设计参数研究

航道转弯尺度设计参数主要包括转弯半径、转弯段宽度增加量、加宽方式和两转弯段间直线段长度等。在分析航道转弯设计参数主要影响因素的基础上,通过对比不同规范中对航道转弯尺度设计参数的规定,并结合船舶操纵模拟器试验研究结果,对航道转弯尺度的设计参数提出建议。     

联合动力船舶废热回收系统设计及有效能分析

联合动力系统和双燃料主动力是绿色船舶节能减排低碳降耗的发展趋势,然而大量的废热排放及船舶发电机噪声污染降低了新系统的能源利用率与舒适度。因此,将固体氧化物燃料电池（SOFC）取代船舶发电机,并在废气涡轮（ET）与SOFC联合的母型船运行参数的基础上,将SOFC废热和ET与有机朗肯循环（ORC）结合,提出一种余热回收系统,构建相应的系统能量及?模型,选取不同工质对系统进行设计,并对整个系统各部件进行热力学及有效能分析。结果表明：R245fa为最合适有机工质,净输出功为55.68k W。整个系统的有效能损失中,内源性有效能损失占比为89.73%,可避免损失占比63.25%。通过废热回收和SOFC/ET的联合使用有助于提高船舶的能源效率,同时降低运营成本。     

冰区加强船冰载荷计算与轴系设计

根据船舶入级的冰级符号以及母型船的原始设计,进行了极限冰载荷计算并确定了轴系直径,通过频域内的扭振计算,校核了轴系的稳态扭振要求。在此基础上,进行了时域内的瞬态扭振计算,基于时域响应扭矩,对相关参数进行了校核。