超大型集装箱船能效设计指数优化研究

采用船型优化方法就超大型集装箱船10 000TEU的能效设计指数(EEDI)进行优化。文中以降低对主机功率的需求、提高能效设计水平为目标,优化该超大型集装箱船的阻力性能。优化时利用平移法和径向基函数方法进行船体曲面重构,并分别采用基于Rankine源非线性势流理论和边界层动量积分计算兴波阻力和摩擦阻力,最后同时使用遗传算法(NSGA-II)和序列二次规划算法(NLPQL)在设计空间中探索满足约束条件的阻力最优船型。结果表明,通过该优化方法获得的最优船型,其能效设计指数优化程度明显,能够满足现阶段IMO对新造集装箱船计及折减系数后的强制要求。     

大型集装箱船能效设计指数计算与优化研究

阐述了国际海事组织(IMO)的海上环境保护委员会(MEPC)关于新造船能效设计指数(EEDI)规则的最新发展,并以某型集装箱船产品为例,详细介绍该船的EEDI计算和证书申请,并研究分析该船型为满足未来EEDI更高要求而需要采取的节能减排措施,供设计人员参考。     

新船能效设计指数介绍及应对

国际海事组织(IMO)在海上环境保护委员会(MEPC)第62届会议,确立了船舶能效设计指数(EEDI)船舶能效标准。船舶能效规则的强制性实施对船舶设计、生工艺技、配套设备、新能源技应用等提出了更高要。我国造船大国和航运大国,船舶温室气体减排措施在全范围的强制实施,必会给我国相关业带来重大的影响,本文结合实际造船针对EEDI做简单并提出应对策略     

27000 dwt多用途船能效设计指数研究与分析

随着世界贸易的快速发展,海运业对环境的污染日益显著,国际海事组织（IMO）海上环境保护委员会提出船舶能效设计指数（EEDI）用来衡量船舶设计能效水平.本文对27 000 dwt多用途船其EEDI指数进行分析研究,该船的EEDI计算过程和计算结果已经得到法国BV船级社的认可,相关研究结论可供船舶设计人员参考.     

超大型集装箱船的设计优化

本文以大连船舶重工集团有限公司自主研发设计的一系列集装箱船为基础,分析了超大型集装箱船的总体性能和结构特性及航线和货物特点,阐述了与总体性能、分舱、结构设计、集装箱布置和营运安全管理等有关的设计改进建议和优化措施,期望通过设计改进得到性能全面优化的超大型集装箱船。     

集装箱船能效运营指数研究

为了探寻国际海事组织船舶能效运营指数的影响因素,评价各种提高能效的措施,推导集装箱船船的能效运营指数估算公式,使用敏感性分析,量化航速、航程、载箱率、停泊时间等因素对指数的影响程度.结果表明,运营条件一定,船舶大型化有助于提高能效;在船型一定的前提下,采取降低航速,提高载箱率,增加港口效率等营运措施,有助于提高船舶运营效能.     

新船能效设计指数主要参数影响分析

为识别和分析新造船能效设计指数（EEDI）计算公式中主要计算参数的影响程度,对EEDI计算公式进行了解析,建立了EEDI的简化分析模型。根据对10年来散货船数据统计,通过简化模型对某57000dwt散货船的分析,得出了主机功率,航速和载运能力3个因素对EEDI的影响程度的高低排序。并对4种船型的船舶载运能力与其相应的EEDI作了比较分析,提出了相应的建议。     

基于EEDI的船舶主机选型研究

以船舶能效设计指数（ EEDI）为背景,上海船舶设计研究院设计的绿色船型Dolphin 82 K为研究对象,分析船舶主机选型设定对EEDI所产生的影响,并将EEDI作为主机选型的指标之一,建立船舶主机选型综合评价模型,实现对船舶主机选型的科学、客观、合理评价。     

基于EEDI计算与优化的大型船舶结构设计

在船舶设计过程中,由于需要综合考虑船舶的能源消耗水平,往往会采用EEDI指数来作为衡量标准,尤其在大型船体结构的优化设计时,采用EEDI指数能够很好反映出船体的CO_2排放量,从而为节能减排提供良好的参考。在全球化的标准中,EEDI评估作为一个重要的环节,对大型船舶的结构设计和功率消耗提供了一定的指导。本文主要研究船体结构对EEDI指数的影响,并给出合理的评价标准,通过对结构的优化和仿真,得到在一定情况下的EEDI分布,并通过CO_2的变化曲线反映出来。     

基于EEDI的船舶主机选型研究

以船舶能效设计指数(EEDI)为背景,上海船舶设计研究院设计的绿色船型Dolphin 82 K为研究对象,分析船舶主机选型设定对EEDI所产生的影响,并将EEDI作为主机选型的指标之一,建立船舶主机选型综合评价模型,实现对船舶主机选型的科学、客观、合理评价。     

超大型集装箱船绑扎桥数值模拟及结构优化

  目的  对超大型集装箱船绑扎桥结构而言,复杂的设计结构和恶劣的载荷环境对其可靠性提出了更高的要求。针对大型船舶结构可靠性分析时计算效率低、计算精度差等问题,提出基于改进梯度提升决策树—蒙特卡罗（GBDT-MC）方法。  方法  首先,通过Python库建立改进梯度提升决策树（GBDT）的近似模型,根据实验生成较少的样本点,并筛选位于失效面附近的样本点;接着,运用SMOTE算法合成新的样本点并参与有限元计算,进而结合原有的样本点形成训练集;然后,采用已训练的近似模型预测蒙特卡罗（MC）方法所产生的样本点信息,完成结构的可靠性分析;最后,运用算例验证改进GBDT-MC方法的可行性和准确性,并将其应用于超大型集装箱船绑扎桥结构的可靠性分析。  结果  计算结果表明：案例中超大型集装箱船绑扎桥在静态绑扎力作用下的失效概率误差为 3.5%,改进GBDT-MC方法的计算耗时为2.55 h,而MC方法则需要416.7 h,可见在允许的计算误差范围内,改进GBDT-MC方法可以大为缩减可靠性分析的计算时间。  结论  改进GBDT-MC方法能显著提高计算精度并缩短计算时间,可为结构可靠性的优化设计提供支持。     

纵倾优化下的船舶能效数值模型

通过Fluent数值计算和Simulink建模仿真的方法,建立船舶的CFD计算模型及能确定转速(n)-航速(V_s)-船舶能效营运指数(EEOI)间对应关系的船舶能效准稳态仿真模型,进而分析不同工况下纵倾变化对船舶营运能效的影响。以定转速航行模式的46000t油轮为目标船,经模型的计算和船模试验的验证,发现适当纵倾可提高目标船的营运能效。结合相关海事公约法规,计算目标船的最佳纵倾在艉倾2.61m处,可降低EEOI达0.8%。     

基于设计波法的超大型集装箱船疲劳强度评估

基于BV规范中的疲劳强度计算评估方法,论述了设计波法的基本原理,给出了确定设计波载荷的基本流程和疲劳累计损伤组合计算的方法,并据此对某超大型集装箱船的重点位置结构进行疲劳强度的计算分析与评估。     

集装箱船上层建筑结构优化研究

针对船舶上层建筑结构抗压性低的问题,提出集装箱船上层建筑结构优化研究。利用结构有限元理论,对船舶上层建筑的结构参数进行提取并优化,结合BP神经网络计算上层建筑的结构优化特征,在参数优化和结构特征计算的基础上,对上层建筑结构的尺寸、形状和拓扑进行优化,实现船舶上层建筑的结构优化过程。仿真实验结果表明,上层建筑结构优化方法能够提高集装箱船上层建筑的抗压性,具备有效性。     

集装箱船纵倾优化数值模拟

随着全球能源和环境问题越来越严峻,航运市场低迷和竞争的日益激烈,节能减排已成为航运业的迫切需求。船舶纵倾优化具有成本低、易实现和效果佳等优点,是一种更好的节能减排方法。以KCS集装箱船在设计吃水时平吃水状态为基础,对船舶分别进行不同纵倾状态调节,利用RANS方法和切割体自动划分网格技术,计算船舶在不同首倾和尾倾状态下的阻力数值。结果表明,在不考虑水深影响的情况下,KCS集装箱船在不改变船舶航速、载重量的前提下,可以通过纵倾优化调节减少船舶阻力。     

全局优化算法在船舶结构优化设计中的应用

为了提高船舶龙骨结构在受力过程中应力分布的均匀性和提高材料的利用率,本文采用Hypermesh软件建立了龙骨结构有限元模型,并结合其MORPH功能定义筋板形状变量,建立形状优化模型。随后,将全局优化算法与形状优化模型相结合,对船舶龙骨结构进行优化设计。结果表明,在筋板交错位置增加筋板高度能够有效提升龙骨结构整体刚度,其余位置可以采用较小的筋板高度。本文研究可为船舶龙骨结构改进设计提供参考。