刚性充气艇结构的有限元分析

船舶用玻璃钢力学性能指标目前尚无完善统一的标准,同时缺乏新颖玻璃钢艇体结构强度的计算规范,只能直接计算艇体结构强度。在研究刚性充气艇结构的基础上,利用Patran软件建立有限元分析模型,采用第一强度理论对艇体结构进行校核。分析中所采用的方法对于正确地进行刚性充气艇整船直接计算具有指导作用和实用价值。     

玻璃钢双体快艇艇体结构设计

对玻璃双体快艇艇体结构形式的选择及复合材料设计进行了论证，列出了单，双体双艇船型主要参数及其区别，叙述了艇体的受冲击力特点和纵，横向的分布情况，并介绍了双体快的适用范围及结构设计中需引起重视的问题。     

基于SQP优化算法的滑行艇结构设计

针对滑行艇艇体结构开展优化设计研究。根据其结构特点,建立艇体结构的优化模型,运用序列二次规划（SQP）算法对该优化模型进行计算。详细介绍了运用MATLAB编程实现该优化计算的步骤;利用该优化算法对滑行艇艇体的部分结构进行优化计算;并与规范计算结果比较。结果表明：艇体结构材料的利用率提高,有效降低了艇体重量。最后运用有限元分析法对优化后的艇体结构进行了单元应力校核,确保艇体结构满足要求。表明SQP算法对滑行艇艇体结构优化有效,具有一定的工程参考价值。     

基于模糊神经网络控制的水面无人艇建模与仿真

水面无人艇(USV)的控制是智能控制与船舶控制的一个重要研究方向.由于船舶运动的复杂性,自动航向控制是水面无人艇研究中的一个关键问题,传统控制方法很难取得好的控制效果.本文对模糊逻辑和神经网络智能控制方法及其在船舶航向控制的运用进行了研究.选取滑行艇作为无人艇艇体,采用喷水推进装置,利用模糊神经网络对艇体的航向进行控制,利用Matlab软件对水面无人艇进行建模,对3种海况干扰无人艇的情况进行实时仿真,仿真结果基本令人满意.     

基于流固耦合的滑行艇局部结构强度分析

采用ANSYS Workbench软件建立了计及三维波浪载荷的单向流固耦合计算方法和分析流程进行滑行艇结构强度校核,对滑行艇波浪破碎的局部非线性现象有较好的捕捉效果。通过与规范公式计算结果对比表明,采用CFD方法计算的波浪载荷更为合理,能够体现滑行艇结构在不同位置所受载荷的特点,对艇体结构的校核更为精确,可为滑行艇的结构设计提供参考。     

倒V型槽道滑行艇船型的水动力性能研究

考虑到高速航行时常规双体滑行艇阻力较大且艇体兴波严重,以及三体滑行艇独特船型所带来的优异快速性和兴波小等优良水动力性能,文章借鉴三体滑行艇的工作原理并应用于双体滑行艇,创新性提出倒V型槽道滑行艇的概念,并进行艇型结构设计和CFD水动力分析。模拟计算结果表明该艇型具有高航速时阻力增加缓慢和纵倾角变化平缓等优点。     

多目标模糊优化在船舶结构设计中的应用

船舶的结构设计过程需要分析和处理大量的不确定性因素,比如结构尺寸、载荷、强度和配合公差等参数,是一个典型的多目标优化过程。为了提高船舶结构的质量,对大量不确定性因素进行优化求解具有重要的意义。本文根据船舶结构设计过程的不确定因素,建立多目标模糊优化函数模型,并采用多目标分层序列法和权重分配法对具有重要性差异层次的目标函数进行判定,找到船舶结构设计参数的最优解。     

带自由面三维艇体表面流谱拓扑结构研究

由于旋涡结构的载荷变化过快,造成三维艇体结构不稳定的问题,设计一种带自由面的流谱拓扑结构。采用3阶流通量差分理论,对艇体的流线特征进行分析。在此基础上,利用拓扑学理论和雷诺平均N-S方程,计算具体的流谱数值,完成带自由面的艇体流谱拓扑结构设计,通过对比实验的方式验证了流谱拓扑结构的有效性。结果表明,流谱拓扑结构较旋涡结构的载荷变化速度降低18.75%,稳定性能较好。     

艇体结构用钢材料技术发展与展望

艇体结构钢是潜艇建造过程中用量最大的材料,对于潜艇的战技性能具有重要影响。本文首先阐述海洋环境对于艇体结构钢的影响和性能的要求,其次从焊接工艺的角度进行分析,再次总结国外艇体结构钢的发展及现状,最后对艇体结构用钢材料技术的未来发展方向进行展望,对我国潜艇用钢材料技术的研究及发展具有一定启示作用。     

高速艇底部倾斜破损研究

研究了高速艇(HSC)由于在坚硬的礁石上搁浅引起大范围底部破损的可能性。这项研究与目前国际海事组织IMO正在修订的高速规范有关，该规范不包括双层底，且必须给出船舶能够幸存的详尽合理的底部破损。搁浅破损理论分析的一个主要难题是定义最适当的碰撞情况。为了避免选择高不确定性参数(如碰撞速度和海底障碍物高度等)，目前是以比较法进行分析，即假定常规船舶和高速艇二者搁浅之间具有某些相似性。通过运用这种相对法，在分析中只需抓住常规船舶和高速艇在搁浅时的结构不同即可。在常规船舶和高速艇之间，假定与相对底部破损长度(破损长度除以船长)相关的主要不同点为航速、排水量、船长和进入岩石的结构断裂阻力，据此可以建立不同级别船舶底部破损尺寸的一个简单关系。对于进入岩石的结构阻力通过已验证的理论模型计算，并将材料的强度和尺寸的影响详细考虑在内。通过比较三种不同尺度的高速艇可以看出，相对破损长度随着船舶尺度而增加，此外高速艇比常规船舶的相对破损长度大很多倍。参考现有的常规船舶破损统计数据，可以推测出相当一部分高速艇的搁浅事故将在全长方向产生底部断裂。     

基于共同规范的散货船疲劳分析

疲劳是船体损坏的主要因素之一,在设计建造阶段提高结构物疲劳寿命具有重要意义。结合船舶在建造和营运中的经验与反馈,以船级社共同规范为指导,对散货船船体结构的疲劳分析进行了探讨。分析了二维情况下的纵骨疲劳,同时利用三维有限元方法对船体主要支撑构件的疲劳强度进行了分析和总结,对影响疲劳强度的一些关键因素进行了讨论。     

基于知识工程的船体结构快速设计

在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。针对这一目标,提出了基于知识工程的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识库的建立进行了研究,实现了船体结构三维快速设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定,构件尺寸通过母型知识库并运用函数插值再结合规范要求获得。实例表明,该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中,既有助于设计知识的保留和再利用,又能实现对设计结果的自动检查,进而快速获得合理的船体结构。     

船体结构焊接坡口建模设计与应用

基于船舶产品设计(Ship Product Design,SPD)造船设计软件,对船舶设计过程中船体结构焊接坡口建模设计进行探讨,论述船体结构焊接坡口建模的相关标准和宏坡口建模的功能创新,重点介绍焊接坡口建模数据在船体结构模型中的应用,为焊接物料量统计管理和数字化造船提供支撑。     

11.5万dwt散货船结构设计研究

针对IACS所发布的散货船共同结构规范(CSR),进行Mini-Cape型散货船的结构设计工作。为补偿该船扁平型横剖面的特征对总纵强度的不利影响,在设计前期对分舱进行了优化,控制了设计弯矩。在此基础上,结合CSR要求对结构设计进行了优化,开展了结构设计和强度校核工作,为控制全船空船重量奠定了良好的基础。     

舰船舷侧防护结构水下接触爆炸动响应分析研究

舰船舷侧防护结构在接触爆炸载荷作用下的动响应问题是舰船抗爆抗冲击设计的重要组成部分。根据国外水面舰船防护结构形式,在某单层舷侧舰船模型基础上增设舷侧防护隔壁结构,并应用国际上通用的动力有限元程序ABAQUS对其进行水下接触爆炸系列数值仿真实验,考核舷侧防护结构对舰船抗爆抗冲击性能的影响。通过结果的对比分析发现,增设舷侧防护结构后较明显改善了船体外板的损伤情况,且防护隔壁仅发生了少量的塑性变形没有产生破口,从而达到了保护内部机舱等重要舱室的目的,并以防护结构双层隔舱内填充液体抗冲击性能最佳。     

复杂结构船舶船体托盘划分方案

基于船体零件的托盘化管理在主船体建造中的重要性，结合实际生产流程，确立以中组立为基础的新的托盘划分方案，通过实船检验，可有效提高零件的流转效率，对大型复杂结构船舶的主船体建造具有较强的指导意义。     

复杂舱室船舶节点结构疲劳强度评估方法研究

由于使命或功能要求的不同,有些船型具有复杂的舱室划分和结构,其节点的结构形式和数量众多,在设计分析过程中发现节点的应力集中和疲劳问题突出.因而,在对具有复杂舱室的船舶进行疲劳强度评估时,需要考虑的疲劳校核部位相应增多.针对疲劳校核部位选取的问题,本次研究提出基于全船有限元基本网格节点进行疲劳节点筛选的方法.另外,本文以由上述筛选方法筛选出的船舶强框架结构位置处的热点为例,给出了该结构处圆弧过渡位置的4种细化方式;并参照中国船级社2015版《船体结构疲劳指南》,给出了复杂舱室船舶节点结构疲劳强度评估的整套方法.     

水面船舶结构振动问题的评估方法

为了解决某船试验中船体异常振动的问题,技术人员以船体结构有限元模态分析为基础,结合经典传递率或耦合度模拟和水面船舶主要激励源诊断,提出了局部船体结构出现异常振动的可靠评估方法,该评估方法的实用性及可靠性也得到了实船航行试验的结果验证。     

散货船共同结构规范应用探讨

对散货船共同结构规范（CSR）在船舶结构设计应用中的若干问题进行了分析,并结合散货船实船的设计,对应用CSR设计与以往常规设计的结果进行了对比,阐明了在CSR应用中应注意的问题。     

基于规范计算的油船中剖面优化设计

为降低船舶造价,最大限度地实现船舶的轻量化设计,基于船体尺寸优化的思想,以油船中剖面结构为研究对象,采用法国船级社规范计算工具Mars2000对油船中剖面进行结构定义和载荷计算,通过优化分析软件ISIGHT集成设计变量、约束条件、目标函数,建立参数数据流;开发基于协调共同结构规范（Harmonized Common Structure Rules, HCSR)计算的船舶尺寸优化系统,获得油船中剖面结构设计方案。优化后中剖面面积比原始设计减少6.4%,实现油船的轻量化设计。