自由液面对大倾角稳性的修正计算方法

本文提出了按最大倾斜力矩进行自由液面对大倾角稳性影响计算的修正方法.按静力学原理研制出准确计算液舱自由液面对复原力臂曲线影响的软件模块,对任意形状舱室可快速计算出任意横倾角下不同装载率时自由液面移动产生的倾斜力矩,从而求出液舱在任意横倾角下的最大自由液面力矩及其对应的装载率.通过与规范的近似计算法的比较,阐述了不同方法对不同液舱形状进行自由液面修正时的准确程度.借助对不同形状的规则舱形以及油船的各种实际液体舱形进行自由液面修正计算,验证了本文所提出的按最大自由液面力矩进行自由液面修正的合理性.     

自由液面对稳性的影响与修正计算

自由液面对船舶稳性的影响一直为驾驶员所关注。由于自由液面倾侧力矩计算模型的选择，使得不规则舱的表册值有一定的误差。文章分析了误差产生的原因，提出在船舶稳性修正时要充分考虑不规则舱影响的建议。     

基于NURBS表达的精确自由液面修正

提出了基于三维NURBS表达的精确自由液面修正方法。对船体曲面和甲板进行NURBS表达后,通过对任意倾斜液面下的舱容及容积心的计算以及给定舱室装载量条件下舱室内液体液面的确定,可计算出任意倾斜状态下液体自由流动后产生的倾斜力矩,从而得到精确的静稳性臂修正值。通过对不同舱型的舱室在不同装载量和不同浮态下的倾斜力矩的计算和比较分析,总结规范计算结果和精确解之间存在误差的原因,分析了误差随舱型、装载量和浮态变化的规律。该方法表明了采用精确自由液面倾斜力矩计算的必要性和工程应用价值,并给出在船体设计中如何根据实际情况进行精确自由液面修正的建议。     

自由液面对大倾角稳性的效应

当液体舱内存在自由液面时,随着船的横倾,将引起舱内液体流动,从而减小了船的复原力矩,此即自由液面对大倾角稳性的效应。本文系以静力学的方法,对自由液面效应的计算方法作了初步探讨,并提出了供计算用的图谱。在计算方法和图谱的拟定中,曾作了一系列的假定,因而所得结果是近似的。假定液舱有纵隔舱壁,甲板无梁拱,船舱外侧可近似地以折线代替,因而船舱剖面是一四边形。通过对一系列四边形的计算,绘制出宽、深各为单位长度的液舱,在不同液面高度和不同倾角时舱内液体重心变化值的图谱。以此图谱经插入及换算即可得到液体舱自由液面效应对大倾角稳性的修正值。     

船舶液舱液位实时监控技术研究

针对船舶液舱自由液面问题,文章介绍了自由液面产生的原因,并分析了各种情况下产生的自由液面对船舶稳性造成的影响。采用Serial Port串口通过RS485接口标准设计出一套符合ModbusRTU通信协议的船舶液舱液位实时监测方案。利用RS485接口的远距离传输特性,传感器可以充分覆盖大型船舶的各个液舱,实现全船监测。最后在实验条件下验证了方案的可行性。得到的监测数据可通过程序准确计算液舱装载容积、自由液面和船舶稳性,给船员配积载提供有力的判断帮助。     

基于FPM的液舱晃荡研究

随着液舱晃荡运动机理的研究深入,舱内液体运动响应和自由液面波形精细模拟成为研究的重点。本文应用无网格方法中的FPM(Finite Point Method)来对液舱晃荡中的动边界及自由液面大变形等问题进行数值求解和图像模拟。以二维液舱晃荡为例,校核运动边界与内部流体粒子点间的运动响应,得到FPM对于边界所受砰击力和内部兴波波高的计算结果以及自由液面模拟图像。将计算结果进行无因次化处理,通过与试验结果进行比对,验证了FPM在液舱晃荡问题中应用的可行性和准确性,也为FPM解决三维复杂液舱晃荡问题中提供铺垫。     

通用液舱自由液面惯性矩计算方法

液体舱自由液面的存在对舰船的稳性有不利影响，探讨一种较为合理、准确和规范化的液体舱自由液面惯性矩的通用型计算方法，该方法将有助于规范设计计算过程，并可为今后水面舰船的设计提供一定的技术支撑。     

舱柜中液体倾侧力矩的一种计算法

本文提出的舱柜中液体倾侧力矩新的计算方法是在采用电子计算机对舱柜横剖型线作了大量计算的基础上提出的。本法较为简便,而且与以往的近似计算方法相比,能获得更为精确的结果。     

LNG船液舱晃荡的数值模拟

随着海上液化天然气开采和卸载的发展，LNG船非充满舱的晃荡问题已成为一个重要的研究课题。基于流体体积（VOF）法描述晃荡流场的自由面，结合动网格技术，建立了适合不同几何形状的液舱晃荡数值模拟的计算方法。首先针对二维矩形舱和三维立方体舱及薄膜型舱进行了计算，并将相关的横向力、波高和压力曲线与试验结果作对比，吻合较好，验证了此法的可行性和有效性。然后，对三种不同类型的LNG液舱模型（球形舱、圆柱形舱和薄膜型舱）分别进行了系统的晃荡数值计算与分析，将三者的力、力矩、压力计算结果以及自由液面形状进行了比较分析。结果表明，三种液舱模型在晃荡过程中的结果和现象十分类似，通过对液舱在晃荡过程中的受力和舱室容积的综合衡量，作为一种LNG船的新型舱室，圆柱形舱室是很有发展前景的。     

非专用船装运散粮时谷物移动倾侧力矩计算

此文根据《1992年国际散装谷物安全装运规则》及我国《海船法定检验技术规则》关于散装谷物船舶稳性核算的衡准要求,重点介绍非专用船舶装运散装谷物时满载舱和部分装载舱谷物移动倾侧力矩的计算方法,为船舶满足规则相关要求,安全航行提供了依据和保障。