舰船浮态调整系统研究

本文分析了试验舰船与普通舰船在浮态调整方面的差异,探讨了浮态调整系统的构成和原理以及浮态调整的方法。     

船体结构有限元分析中的浮态自动调整方法

在分析船舶线型特点的基础上，初步探讨船舶结构有限元分析中的浮态调整计算方法，并对相关参数取值范围进行了初步讨论。     

一种船舶浮态计算新方法

本文介绍了一种基于四面体网格的船舶浮态优化计算方法，并以某梯形船为例进行了浮态计算。     

船舶破舱纵倾浮态的快速算法

本文介绍了一种计算船舶第三类舱进水后最终浮态的快速计算方法此方法，计算简便，结果准确，减少了重量增加法逐步逼近多次计算最终平衡水线的繁琐工作，提高了重量增加法的衫和性，对于用船人员分析计算破舱进水后的浮态和稳性有使用价值。     

四面体方法在子母船浮态和稳性问题中的应用

子母船的横截面存在不规则非连通域，造成传统算法在浮态和稳性计算应用中存在较大困难。对此，提出一种计算子母船浮态和稳性的新方法：将子母船剖分成多个四面体，将四面体与水面的切割关系归为5种，计算每个四面体的体积和体积心，汇总得到整船排水体积和浮心坐标。在浮态计算方面，通过建立优化设计数学模型，求解得到水面方程。在稳性计算方面，通过求解浮力与重力作用线之间的距离得到稳性恢复力臂。通过数值算例对某登陆舰进行典型工况下的浮态和稳性进行计算。结果证明：该算法不需要计算横剖面几何要素即可得到子母船的排水体积和浮心，能避免子母船浮态和稳性的计算困难；该算法可单独建立子船和母船的四面体模型，通过“自由组装”的方式进行整船建模，在多工况建模时能体现出较强的优势。     

导管架/驳船联合体下水过程中的完整稳性

在分析导管架下水运动状态的基础上，考虑下水过程中导管架入水后对驳船浮态及稳性的影响，提出了将导管架与驳船视为联合浮体进行稳性计算的方法，并给出了相应的浮态及稳性臂计算方程。采用坐标变换的方法对导管架入水后排水体积及浮心坐标的计算给出了详细的推导。     

浮态节能技术在某型集装箱船上的应用

为使集装箱船能在保持或增加运力的同时大幅减少燃油消耗,从而降低对环境的有害影响,针对营运中的船舶,提出运用浮态节能技术。以某型集装箱船1 a的营运航行资料为基础,统计分析该型船实际运营的航速范围和载重范围,并在该范围内开展一系列的船舶模型试验。对试验结果进行计算分析,并以此开发应用于实船的"浮态节能系统",通过实船测试验证浮态节能的效果。结果表明:浮态调整具有较好的节能效果,基于模型试验开发的浮态节能系统可准确评估船舶的性能,并能指导浮态调整达到节能的目的,具有较高的可靠性。     

基于DDE技术的船舶液舱装载状态及稳性的实时监测系统设计

以某船为原型,通过动态数据交换技术（DDE）将组态软件WinCC监测的实时液位数据与通过VB编程实现的“浮态调整辅助决策系统”进行数据交换。通过“浮态调整辅助决策系统”计算船舶液舱实时装载状态及浮态稳性数据,最终实现船舶液舱装载状态及稳性的实时监测。     

试验舰船浮态调整辅助决策系统研究

浮态与稳性是舰船航行安全的重要性能之一。目前,在设计阶段的浮态、稳性仅通过几种典型载况进行校核,难以涵盖试验舰船武器系统、电子设备等在海上试验过程中复杂多样的实际状况。因此根据试验舰船使用的实际需要,采用间接计算法预置Access系统数据库,并结合编程语言开发了浮态、稳性实时计算及浮态调整的仿真程序。     

关于解船舶浮态问题的矩阵方法

本文给出了数值解船舶浮态方程组及其反问题,即按倾斜试验确定船舶重心坐标的矩阵方法。 三个算例表明,本文给出的方法是实用和有效的,不仅可以用于解平面问题,而且也可以用于解空间问题;不仅可以用于计算完整船舶浮态,而且还可以用于计算破舱船舶浮态。     

基于GPU并行的液货船破损浮态计算

为了提高液货船破损浮态计算性能,提出一种基于图形处理器(graphics processing unit,GPU)的船舶破损浮态并行计算方法。通过对船舶三维模型切片,然后对所有切割肋位横截面做等距偏移和简化,得到船舶外壳和破损舱室的外板离线数据。在GPU中进行船舶外壳、破损舱室和水线面的求交计算。然后对雅可比矩阵系数分类进行并行计算,将计算得出的雅可比系数送回中央处理器(center processing unit,CPU)中求解船舶破损浮态方程。通过计算两种载况下的破损组合,与直接使用CPU计算相比,在保证计算精度的前提下,计算速度可提高9～14倍,有效提高了液货船破损浮态浮态计算的实时性。     

工程作业船舶的浮态调整

由于工程船的一些特殊特点,船舶的浮态调整非常重要。本文就一些工程船的浮态调整作一简单的介绍。     

船舶在加长改装过程中的浮态压载计算

文章给出了船舶在加长改装过程中各分段浮态，压载的计算方法和程序，并对工程中可能遇到的问题提供了可行的解决方案。     

基于NURBS表达的船舶静水力特性精确计算

在船体曲面NURBS表达基础上,对船舶静水力特性参数进行精确而全面的定义,并结合平面与曲面求交算法和基于曲面表达的几何特性计算方法,对各静水力特性参数进行计算.这种方法不仅适合于传统的静水力特性计算,又适合于任意浮态下的静水力特性计算.对实船正浮状态下的静水力特性进行计算,与传统方法的计算结果进行对比和分析,说明了该定义方法的通用性和实用性;对倾斜状态下的静水力特性进行计算,并总结静水力特性参数值随浮态的变化规律,为船舶自由浮态和静稳性精确计算提供基础.     

船舶几种浮态下阻力的数值计算方法

商船会因装载不同而吃水大幅增减,舰艇会因战损而出现严重纵横倾,如何在浮态急剧变化时估算船舶的快速性,是一项具有普遍意义的课题.为了解决上述问题,采用计算流体力学方法对某型船模进行了大量计及自由表面的不同浮态下的阻力数值计算,在深入分析船体浮态改变时影响船舶阻力诸因素的基础上,对数值计算结果进行了研究,推导出船舶吃水、纵倾和横倾变化时的阻力估算公式.据此进行的数值计算结果与水池试验结果对比,吻合良好,从而验证了提出的计算模式的可行性,为解决船舶任意浮态下的阻力计算问题提供了新的思路.     

改进遗传算法在船舶自由浮态计算中的应用

为了更快、更准确地计算船舶自由浮态问题,对原有计算方法进行改进。根据船舶自由漂浮的平衡条件,将自由浮态计算归结为多目标约束优化问题,并引入一种改进遗传算法对该优化问题进行求解。实例计算表明,使用该方法,迭代次数明显少于基本遗传算法,船舶自由浮态计算时间大幅下降,计算结果准确可靠。研究结果对于迅速掌握船舶状态,可靠保障船舶生命力具有重要意义。     

舰船浮态快速调整控制技术现状与展望

分析传统典型舰船浮态调整控制技术及气动式抗横倾系统优缺点,描述新型气动式抗横倾系统的基本组成和特点,介绍各种控制策略和算法,展望舰船浮态快速调整控制技术的发展趋势.     

不同浮态下舰船结构极限承载力变化数学模型构建

传统的舰船结构极限承载力变化数学模型在计算时,受到船舶吃水、装载重量的影响,导致不同浮态下舰船结构极限承载力变化计算结果准确性较低,为此设计不同浮态下舰船结构极限承载力变化数学模型。提出了正浮、横倾、纵倾与任意倾斜情况下浮态计算公式,并建立目标函数,计算船体的结构形变概况,同时采用有限元分析方法中的相似定理对结构极限承载力变化情况推导,以此完成不同浮态下舰船结构极限承载力变化情况计算。结果表明,在正浮、横倾、纵倾情况下,所研究的不同浮态下舰船结构极限承载力变化数学模型都获得了较高的准确性。     

船体破损后总纵剩余强度预报

阐述采用符拉索夫拉沉性计算方法解决破损船舶总纵强度计算中的外载荷和破损模型等问题。研究破损船舶问题是在不沉性理论基础上进行的。首先从研究在静水中既朋纵倾又有横倾时船舶浮态参数入手，进而研究静置在波浪上的船舶浮态参数、波浪弯矩和波浪剪力。     

船舶纵向浮态无符号化计算的数学方法

为使船舶纵向浮态计算公式的意义直接表示其变化过程,综合分析了船舶吃水差和平均吃水的数学关系与实船计算结论复杂性较高等一些基础性问题,证明了吃水差各相关量可用线段长度表示,实现了吃水差各相关量本身在计算纵向浮态过程中的无符号化,用于核算船舶纵向浮态。