集装箱码头船舶柔性靠泊系统的仿真建模与对比分析

船舶柔性靠泊是当前集装箱码头运作管理的主要调度模式.针对船舶柔性靠泊系统的特点,建立了集装箱码头船舶柔性靠泊系统的仿真模型,实现了集装箱船舶到港、柔性靠泊、装卸与离港的船舶服务系统模拟仿真.并基于仿真实验.对比分析了固定靠泊和柔性靠泊仿真系统对仿真决策的影响.     

基于岸基激光雷达的靠泊船舶辅助信息的获取研究

本文提出了一种基于岸基激光雷达来获取靠泊船舶的辅助信息估计方法。本文通过岸基激光雷达获取靠泊船舶的点云数据,从船舶靠泊时的船艏和船艉处的点云数据中确定了船舶靠泊偏角和离岸距离,然后根据船舶的船艏和船艉处点云的轨迹变化,计算出船舶法向靠岸速度。相对于传统靠泊时利用AIS和雷达获取船舶靠泊速度和航向角,本文算法能够更加直观获取船舶的靠泊偏角、离岸距离和法向靠岸速度,能够降低平行靠泊的难度,提高靠泊作业的效率和安全系数。     

LNG船舶靠泊对护舷的撞击力试验分析

为确保LNG船舶靠泊安全,对浙江LNG接收站工程进行了船舶靠泊物理模型试验。采用牵引船模及直流力矩电机调节速度的方法,模拟了船舶不同靠泊速度和不同偏心距的靠泊方式。试验表明,船舶靠泊角度为5°时,4个护舷受力不均,1#护舷先受力且受力最大;不同偏心距条件下的撞击力没有明显规律,且相差不大;靠泊速度为0.15 m/s条件下,静水靠泊和顶流靠泊时设计护舷型号可满足要求,横浪1.5m时靠泊则撞击力不满足要求。建议尽量减小靠泊角度,使得护舷受力均匀,以减少靠泊时的撞击力。     

工程船靠泊过程的力学分析

研究了工程船靠泊过程中在橡胶护舷、靠泊船及停泊船之间传递的靠泊力及能量.在简化分析中,将靠泊船等效为一质量块,护舷结构等效为一非线性弹簧,停泊船舷侧结构等效为一线性弹簧,利用能量法推导了最大靠泊力的估算公式.此外,利用LS-DYNA有限元仿真,研究了三种不同型式的橡胶护舷作用下的靠泊力及吸能分配情况,验证了简化公式的有效性,同时为工程船在靠泊过程中的结构安全分析及护舷的选型提供参考.     

基于改进反步滑模控制算法的拖轮自主靠泊控制

[目的]针对拖轮的自主靠泊控制问题,研究基于虚拟船领导的目标跟踪控制策略在拖轮自主靠泊中的应用。[方法]首先,将拖轮的自主靠泊过程转变为虚拟拖轮和实际拖轮的目标跟踪控制过程;然后,设计靠泊系统的运动学模型,考虑靠泊场景中的特殊环境干扰,使用反步法和滑模控制法（SMC）设计全回转尾推进拖轮的自主靠泊控制器,提供了3种不同的滑模面设计并使用李雅普诺夫函数进行稳定性验证;最后,采用仿真实验的方式,通过靠泊轨迹、速度误差和距离误差来对控制的效果进行验证。[结果]仿真实验结果表明,设计的拖轮自主靠泊控制策略以及控制器在拖轮自主靠泊场景中具有较好的效果,面对系统的不确定干扰有较好的表现。[结论]该控制策略以及靠泊控制器的适用性以及鲁棒性较好,以全新的角度实现了拖轮自主靠泊控制,为后续拖轮的靠泊控制研究提供了新的方向。     

静水港中无侧推船舶单拖船协助靠泊操作研究

中小型船舶在进行靠泊作业时通常使用单个拖轮协助操作,这使得靠泊作业难度增加,本文结合理论和实践,对无侧推船舶单拖船协助靠泊操作进行了讨论。首先总结了靠泊前的准备工作和靠泊的技术要点,其次对常见的几种情况下的无侧推船舶单拖船协助靠泊的具体方法进行了分析,最后对整体进行了总结。     

关于码头超能力靠泊问题的研究

对我国沿海港口建设和生产发展状况进行分析,指出了产生码头超能力靠泊的原因,并深入讨论了码头超能力靠泊的危害,最后,从提高码头生产效率、遵守限定条件靠泊核准的新船型等方面提出了解决码头超能力靠泊的方法。     

远东码头船靠船靠泊作业风险评估与操作措施

相对于船舶靠码头作业,二程船靠泊一程船的船靠船靠泊作业要额外考虑两船之间的靠球、靠泊角度、系缆条件、作业协调和吃水差等风险因素,作业风险更大。对此,从二程船对一程船的撞击力、靠球的选型与配置、二程船靠泊时机、靠泊角度、靠泊速度、拖船配置以及靠球弹性的应对等角度出发,对远东码头二程船靠泊一程船作业进行靠泊方案风险评估、实景模拟验证、模拟操纵训练和多次靠泊实践探索,并提出相应的操作措施。该操作措施较好地解决了二程船特殊条件下在远东码头11#泊位靠泊一程船外当的安全靠泊问题。     

基于DGPS组合定位的靠泊仪技术分析

文章以船舶靠泊为出发点,首先介绍了靠泊仪、DGPS和组合定位技术,其次说明了基于组合定位的靠泊技术,内容主要涉及建立坐标系、计算参数等方面,最后围绕靠泊系统的设计展开了讨论,分别从软件系统、功能模块出发,对设计方案与要点进行了剖析。希望能给人以启发,确保组合定位所具有价值,可以在船舶靠泊过程中得到充分发挥。     

关于码头超能力靠泊问题的分析

文中通过对我国沿海港口建设和生产发展状况进行分析，指出了产生码头超能力靠泊的原因，并深入讨论了码头超能力靠泊的危害，最后，从提高码头生产效率、遵守限定条件靠泊核准的新船型等方面提出了解决码头超能力靠泊的方法。     

一种安全高效的船舶移运装备

为降低中小造船企业承接修造船业务的门槛,基于现有移运方法的局限性,设计一种移船工艺装备。介绍该装备的总体设计方案,对其关键技术进行研究,并给出船舶移运的具体流程。船厂实际应用表明:该装备安全高效,可将船舶平稳地从水中移运到陆地维修改造或从陆地直接移运下水,移运时间相比进船坞时间节省80%左右,工作效率提高约4倍。该装备技术填补了国内10 000 t级以下船舶无需进船坞便可进行有效修理的空白,具有较强的应用价值。     

大连大窑湾港湾振荡数值模拟研究

采用Boussinesq数值波浪模型,模拟得到大窑湾不同水域的固有频率。模拟了不规则波入射时全湾水面响应状况,结果表明:谱峰周期较小的不规则波入射大窑湾港内,经过一定长的时间,波能会在局部地区发生高频到低频的传递,从而诱发局部低频波动。外海波浪入射不会导致全湾水域整体振荡,但湾底及南岸小港池易发生局部水体振荡。采用减小边界反射系数的措施,可有效降低局部水域的波动幅度。     

世界地效翼船发展研究

地效翼船是介于飞机、舰船和气垫船之间的一种新型高速翼船,在距水面或地面较小距离高速航行,可广泛应用于开发海洋资源、海上运输等民用领域和海岛争端处置、远程快速投送等军事领域。文章系统介绍了地效翼船的基本概况、主要用途、发展历程及现状、存在的问题及未来发展趋势。     

基于优化算法的锚泊系统设计数值方法

港口系泊系统的设计关系到船舶停靠的安全问题,是船舶与海洋工程研究的热点之一,以往的研究中,对于动荷载的考虑较少。在动荷载的基础上研究港口系泊系统的设计,首先,分析了港口系泊系统主要组成的钢管、钢桶、重物球、电焊锚链和抗拖移锚的受力情况;然后,基于物体受力平衡方程以及悬链线模型建立了系统受力模型,采用遗传算法进行数值模拟求解;最后,通过MATLAB编程得出了在不同情况下钢桶、钢管的倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域,并讨论了各影响因素对系泊系统组成部分的影响程度。     

隧道尾排水型快艇性能试验研究

采用隧道尾而增大螺肇桨直径是提高排水型快艇快速性能的一条重要途径。文章介绍了１艘隧道尾排水型快艇的模型阻力,自航试验结果,并分析了过渡阶段快艇的自航要素特点,可供此类艇的设计参考。     

水翼对斜浪的运动响应

水翼船实船使用表明,在斜浪作用下,“全浸式”水翼船的运动性能明显优于传统的“割划式”水翼船。根据这种现象,结合一型川江水翼客船的设计需要,针对上述两种水翼型式进行了实船调研、理论分析与计算、模型试验等大量研究工作。阐述了其主要研究结果,以供水翼船研究设计参考。     

滑行艇气层减阻试验

通过对三种艇型及不同的喷气方式的模型试验，研究了断阶滑行艇模型气层减阻的实施途径及减阻效果，取得了总阻力减少25％以上 结果，提出了一种适合于采用气层减阻技术且阻力性能优良的艇型。垂向舭板可减少滑行艇的高速阻力，但阻力减少的程度与艇型有关。底部斜升角较小时，有利于气层减阻。气层减阻率大于舭板减阻率，对底部斜升角较大且艇底扭曲、艏部设置适当的纵向防溅条、舯部设置楔形板的深Ⅴ型艇，垂向舭板对其阻力的影响不大，这种深Ⅴ型艇的阻力性能较佳，若喷气，其总阻力还可进一步减少15％。孔喷时，孔径采0.5mm或1.3mm对模型阻力的影响甚微，采用0.4mm缝叶的模型阻力比用孔喷时略大，采用较大孔喷或缝喷有利于工程上的喷气实施。     

Drift-wood collision load on bow structure of high-speed vessels

Impact load estimation of drift-wood hitting against the bow structure of high-speed vessels has been investigated. It may be difficult for the craft operator to detect in advance a drift-wood floating just below the ocean surface and to avoid the collision with it. It is particularly difficult for operators of the high-speed vessels in night cruising mode. The probability of the accident may be higher than that of the collision with rocks or other ships because of the difficulties of early detection of the floating object. Impact loads are estimated for drift-wood of different sizes and craft speed considering whipping motion and local crushing of the wood at the hitting region. A simplified formula for the load estimation is proposed based on the modal approach and the energy balance. Predicted impact loads can be applied to the initial design of the bow structure and collision bulkhead of the craft to secure the structural safety against a possible accident.     

装配式变电所在某港口工程中的应用

随着国内装配式钢结构箱式房建造技术的发展以及供配电系统设备的更新换代,变电所由单一的钢筋混凝土结构逐渐向多元化发展,钢结构形式的变电所由早期的传统箱变慢慢过渡到模块化预装配式变电所(E-house)形式。通过研究E-house在港口项目中的实际运用案例得出,传统撬装式变电所存在内部空间狭小不能完全满足设备操作维护需要、且接线形式较为简易导致变压器容量受到限制等明显的局限性。E-house在客户定制化、节约现场安装调试成本、缩短项目建设周期等方面存在明显优势,更适用于地域位置条件苛刻、现场人员配置有限且工期紧张的港口工程。     

波浪动力艇模型自航试验及数值仿真

为解决受控主动摆翼驱动装置复杂、机械效率较低的问题,研究依靠升沉运动产生的力矩来驱动俯仰运动的被动摆翼装置,并将其应用于波浪动力艇.在波浪作用下,将被动摆翼安装于艇体底部的一定位置处,产生的推力即可推艇前进.在模型试验中,通过改变波浪周期、波高和控制机构的设置,比较试验艇的自由航行速度.结果表明,试验艇的航速与波高呈正相关关系,且当波长与船长之比约为1.8时推进效果最佳.通过数值仿真,显示两种控制机构配置时的水翼工作过程,并估算在一定波浪参数下波浪动力艇可达到的航速,所估算的航速与试验结果吻合较好.