作用于船舶上风荷载及参数的理论计算

风荷载是船舶系泊的主要控制因素,因此对作用于船舶上风荷载计算研究是十分必要的。针对现行水运行业规范中关于作用于船舶上风荷载的计算公式与参数取值问题,基于风荷载的基本表达式,采用理论推演的方法,结合自然条件的更新调整,对空气密度、风压高度变化系数、地面粗糙度、船舶受风面积等参数进行分析,得出船舶风荷载的理论计算公式与参数取值建议,为规范中部分参数的修订与工程设计提供参考。     

国内外船舶风荷载计算方法对比

针对船舶风荷载计算中引用规范的范围不全、版本更新和船型应用局限等问题,选取中国、英国、美国以及OCIMF等4种现行主流行业规范进行分析研究,并以2.0万吨级杂货船为案例进行计算对比。结果表明计算结果有较大差异：对于横向分力,英美规范结果接近,中国规范明显偏大。对于纵向分力,艉向风时英国规范结果显著大于中美规范;艏向风时中英规范结果接近,均小于美国规范。建议根据适用船型、船舶数据的翔实程度、主风向角和管理要求等因素合理选用计算方法,有条件时采用数值模拟方法。     

港口工程中船舶所受风荷载的理论计算分析

港口工程设计中船舶所受风荷载计算对系船设施选取起控制作用,作用于船舶上的风荷载计算值由计算常数、船体水面以上受风面积、设计风速、风压不均匀折减系数和风压高度变化修正系数确定。针对港口工程设计中容易出现的参数取值错误问题,对规范中风荷载的理论计算公式进行研究,通过对公式中5个参数进行逐个分析,结合设计经验,得出船舶受风面积选取的注意事项,推导出风压不均匀折减系数和风压高度变化修正系数的选用标准,提出船舶水面以上代表高度的估算公式,为未来规范中相关参数的修订和工程设计提供参考。     

船舶风荷载算法的比较研究

分析研究了国内外几种港口工程规范中关于船舶风荷载计算的方法特点并应用同一算例进行了计算结果间的对比分析,评价了O ptim oor软件的可用性。     

关于船舶受风面积计算方法的探讨

《港口工程荷载规范》(JTS144—1—2010)中,根据主要船舶类型和不同船舶吨级,直接给出了船舶受风面积的计算表,通过2010年版和1998年版荷载规范中船舶受风面积计算方法的对比,阐述计算方法调整的必要性,并针对2010版荷载规范未能覆盖的大吨级船舶受风面积的估算提出替代方法。     

船舶所受风荷载国内外规范对比分析

船舶系缆力是码头结构设计和系船柱选型的重要条件,风、流、浪为船舶系缆力主要控制因素。针对国内外码头设计规范中船舶系缆力的计算方法差异,选取了码头结构设计常用的国内外规范（中国JTS规范、西班牙ROM规范、OCIMF指南、英国BS 6349规范）对船舶所受风荷载的计算公式进行对比分析,并结合工程实例对不同风向角下的风荷载进行了计算。结果表明：1）不同规范在船舶适应范围、风速选取、船舶受风面积、风压修正系数方面存在明显差异。2）ROM计算得出的30万吨级油船的风荷载最大,JTS计算结果最小。     

船舶受非均匀风力的计算方法

在船舶航海性能及航泊机动的定量分析中,通常以均匀风取代实际的非均匀风,从而影响了定量分析的精度及分析的可靠性。现提出一种新的计算作用在船舶非均匀风力的方法。仿真表明,该方法是可行的。     

系泊船舶试验中风荷载的模拟

基于大型LNG船舶系泊物理模型试验,对2种试验室风荷载模拟实现技术（风机法与挂重法）进行分析与对 比。由风压力试验结果得出“风机法模拟风荷载结果与多个常用经验公式计算结果相差不大”的结论。风浪联合作用下的 船舶系泊模型试验结果表明:单纯风工况下2种方法测得的系缆力有所差异,但叠加波浪荷载后这种差异变小且不同位置缆绳 受力分配状况也有所改善。对上述结论及其形成原因进行与探讨,为船舶系泊物理模型试验中风荷载的合理模拟提供借鉴。     

波浪作用下船舶撞击力计算参数的选择

系泊船舶在波浪作用下的撞击力往往是大型开敞式码头设计的控制荷载。由于规范公式中船舶附加水体质量系数Cm和波高取值偏小导致计算值与物理模型试验值相差甚大。建议Cm取值为1．7～2．0，波高取为H1%。     

船舶舾装数计算及系泊设备参数确定

针对舾装数中的规范船长的选取细节进行了相关探讨,确定规范船长的选取方法,并以81500吨散货船为例来计算船舶舾装数并确定系泊设备参数。文中提出的选取、计算分析方法可供有关部门参考和讨论。     

船舶风载荷计算及上层建筑降阻优化

以某5万吨级油船为研究对象,采用数值计算和风洞试验相结合的方法,对该油船不同风向角下的风载荷进行了研究.同时,基于降阻提效的理念,对该船上层建筑正迎风面构型进行了优化设计,并提出了3套优化方案.研究结果表明:数值结果与试验结果较为吻合,该数值方法可用于船舶风载荷工程预报;提出的上层建筑优化方案能够达到一定的降阻效果.     

船舶参数横摇非线性力学特征数值分析

为研究船舶参数横摇发生的力学机理,文章基于计算流体力学方法,对DTMB5512船模规则波顶浪航行时的参数横摇运动进行了数值模拟。模拟结果表明:参数横摇复原力矩曲线会随横摇角增大而出现2个拐点,呈现出先增大、后减小、再增大的非线性特征;其零点、拐点及最大值点可以分别用垂荡、纵摇及船/波相对位置进行表征。文中方法实现了船舶参数横摇力学特征的数值分析,可为船舶波浪中的完整稳性评估提供新的方法。     

施工船舶翻坝的受力计算及分析

介绍在海涂围垦施工中,在大坝内侧施工的闭气土方船舶完成施工任务后,翻越大坝的受力计算。     

依据轨迹数据的船舶交通密度计算方法

研究基于轨迹数据的船舶交通密度计算方法,利用精准的船舶交通密度计算结果提升海上交通规划水平。利用AIS设备采集船舶航行轨迹数据,利用均匀参数化方法对所采集的航行轨迹数据重采样处理。将通过重采样处理获取的航行轨迹数据,划分为静止轨迹数据点以及移动轨迹数据点,依据数据点间的欧式距离,以及船舶航行方向、航行速度的相似性,选取基于密度的DBSCAN聚类算法完成轨迹数据聚类。依据船舶航行轨迹数据聚类结果,选取多维密度方法,通过更新船舶经过总数、船舶经过总时间等参数,计算船舶交通密度。实验结果表明,该方法可以依据船舶航行轨迹数据,精准计算船舶交通密度,为海上交通规划提供有效支撑。     

船舶参数激励非线性随机横摇运动分析

研究了随机纵浪中船舶的参数激励横摇运动。将船舶初稳性高作为时变的随机参数激励,应用随机平均法和FPK方程,分析了船舶的参数激励横摇运动微分方程。考虑航速、船舶瞬时湿表面积及随机波浪,建立了船舶横摇幅值概率密度、概率分布函数及其均值的计算方法。以某渔政船为例,计算了不同航速时船舶随机横摇幅值的概率密度、概率分布函数及其均值。结果表明,参数激励谱峰频率为横摇固有频率的2倍时,发生主参数共振,船舶横摇严重,船舶倾覆发生的概率增加。     

不对称闸墙不对称荷载情况下的船闸双铰底板计算

通过静力平衡分析,推导出不对称闸墙不对称荷载情况下的船闸双铰底板计算公式,并阐述该公式的通用性和适用性。     

迎浪船舶的参数横摇分析

  目的  参数横摇是船舶在波浪中的特殊失稳现象,现有研究认为,波浪经过船体时稳性参数的变化是激发船体横摇的主要原因,但其力学机理并不明确。  方法  首先,基于惯性坐标下的垂荡和纵摇耦合运动方程,以及船体坐标下的横摇运动方程,建立垂荡、纵摇和横摇的混合动力学模型;然后采用所提出的摇荡耦合切片计算方法,数值计算船舶参数横摇运动,分析数值计算的横摇运动规律,并基于能量原理提出发生参数横摇的衡准。  结果  研究结果表明,船舶发生参数横摇的力学机理是,在横摇角增大过程中回复力矩系数吸收的能量小于横摇角减小过程中回复力矩释放的能量;发生参数横摇的衡准是,回复力矩系数一阶谐波分量的相位角位于[0,π]内。  结论  明确参数横摇力学机理有助于深入认识参数横摇失稳模式的物理本质,提出的参数横摇衡准对于船舶第2代完整稳性衡准的制定具有参考意义。     

船舶静水剪力和弯矩的计算及分析

本文介绍了船舶静水剪力和静水弯矩的计算方法，并以一般为例，详细计算了该船八种工况的静水剪力和静水弯矩，并经详细分析，获得了有益结果。