浅谈初稳性高在油船共同结构规范疲劳分析中的应用

对比初稳性高(GM)的取值方法在油船共同结构规范(CSR-OT)和协调版共同结构规范(CSR-H)中的差异,分析初稳性高与船体构件疲劳寿命的关系:初稳性高与船体构件疲劳寿命负相关。统计分析不同船型的实际初稳性高与规范缺省计算值的差异,对于B/D较小的"窄高型"油船,装载手册中经修正的初稳性高与规范缺省计算值的差异较大。通过某"窄高型"巴拿马最大型油船计算案例说明,选择装载手册中经修正的初稳性高可显著提高疲劳寿命计算结果,从而简化节点设计或减小构件尺寸。     

不对称型双体船初稳性研究

对不对称双体船初稳性进行初步研究.依据船舶静力学基本原理推导出不对称船体初稳性高的理论计算公式,并将其编制成FORTRAN程序用于计算不对称船体的初稳性高及判断不对称船体初稳性的好坏.传统的对称型船体作为不对称船型的特例,可以通过这个程序简便地计算出初稳性高.     

不对称型双体船初稳性研究

对不对称双体船初稳性进行初步研究。依据船舶静力学基本原理推导出不对称船体初稳性高的理论计算公式，并将其编制成FORTRAN程序用于计算不对称船体的初稳性高及判断不对称船体初稳性的好坏。传统的对称型船体作为不对称船型的特例，可以通过这个程序简便地计算出初稳性高。     

负初稳性高不对称进水时舰船抗沉方案研究

为了有效辅助损管决策,研究了舰船负初稳性高状态下不对称进水时抗沉方案的生成.基于破损后的实时载况计算浮态和稳性;自由液面对静稳性曲线的修正采用规范法,提出了储备浮力的计算方法并据此生成抗沉方案.通过实例计算,证实了高层舱室存在渗漏水而产生大面积的自由液面是初稳性高为负的主要原因,不对称进水时应先恢复稳性再扶正舰船.针对初稳性高损失严重且储备浮力允许的情况,应考虑以储备浮力换取稳性的措施.     

3800TEU集装箱船应急消防泵布置分析

根据国际船级社协会(IACS)通过的UI SC 178(rev.1)统一解释,基于FLOWMASTER软件计算了3 800 TEU集装箱船应急消防泵在统一解释规定下的各种营运工况的吸入能力。仿真计算结果表明:应急消防泵吸口在各种营运工况下均浸没在水线以下,且泵吸入压头满足泵厂家要求。     

单因素方差分析方法在船舶倾斜试验中的应用

船舶的倾斜试验一般按照CB/T 3035-2005《中华人民共和国船舶行业标准船舶倾斜试验》(以下简称船标)要求进行。船标应用最小二乘法计算初稳性高度,以相对误差不大于4%作为检验标准。该方法未对误差分类处理,因此不能针对性地明确和消除误差。文中基于单因素方差分析,提出了新的初稳性高度计算方法。应用新方法进行实例计算,与船标的计算结果进行对比分析。     

水面舰船初稳性高指标要求研究

水面舰船的稳性除了受尺度、外形、船宽、干舷和上层建筑等固有属性的影响外,在使用过程中,船上载荷的移动或增减同样会对其造成影响。其中,水面舰船横倾角度小于15°的稳性称为初稳性,表征水面舰船初稳性的指标是初稳性高,国内外船舶相关标准规范中对此均提出了明确的限值要求。文中阐述了设立水面舰船初稳性高指标要求的必要性,分析了确定初稳性高指标要求应考虑的因素,研究提出了初稳性高指标的取值范围要求,以期能为我国水面舰船研制交付提供指导和帮助。     

斜支柱小水线面双体船初稳性特征研究

对斜支柱小水线面双体船初稳性进行研究分析.在直支柱小水线面双体船的原理基础上,结合支柱倾斜所产生的问题和特殊性,分析得出了斜支柱小水线面双体船初稳性的计算方法并编写Fortran程序简化计算.进行实例计算,计算结果表明斜支柱小水线面双体船初稳性好于直支柱.随着支柱与水线面夹角逐渐减小,初稳性高GM增大.     

高桩结构全工况包络优化设计方法及应用*

高桩结构形式在海港工程中应用广泛,结构设计需要考虑复杂的荷载和繁多的工况组合,进行全工况包络计算往往需要付出巨大的代价,如果受计算时间、计算条件的限制进行简化,则会错过最危险工况或降低计算精度。鉴于此,提出了自动化全工况包络优化设计方法,并结合SQLite与Python开发了相应的自动化管理与计算平台。该方法基于通用计算程序对独立荷载的计算结果,首先对广义均载、广义流机荷载的分布多态性进行预处理,降低计算复杂度,再通过n维空间的笛卡尔积和矩阵运算分别计算全工况组合列表和离散位置的荷载作用效应,最后输出全工况包络图。该设计方法能够大幅提高计算效率,为高桩结构构件的高效化、精细化设计奠定了技术基础。     

基于统一模型的船舶迎浪参数横摇数值预报及其舵减摇研究

国际海事组织（IMO）正致力于第二代完整稳性规范的制定,而参数横摇一直是船舶动态完整稳性研究的热点。文章采用考虑船舶操纵性和耐波性运动耦合的统一模型对迎浪规则波下的船舶参数横摇运动进行了时域数值模拟。在时域模型中,六自由度耐波性运动辐射绕射力采用切片理论计算,并由脉冲响应函数法转化到时域。非线性回复力和入射波力采用瞬时湿表面压力积分方法计算。操纵性运动基于MMG模型,依据统一理论将操纵性与耐波性运动进行耦合计算。文中先应用简化三自由度模型对三艘集装箱船进行了参数横摇样船计算,并进行了初步的模型实验验证,依据结果对比分析了横摇惯性矩、初稳性高和方形系数对参数横摇的影响。基于统一模型分析了操纵性运动对参数横摇的影响,并进行了参数横摇舵减摇研究。     

船舶压载水系统仿真模型研究

船舶压载水系统包括压载水泵、管路系统和压载水舱等.本文根据离心泵的原理建立了压载泵流量模型;对管路网络中的流量、压力计算公式进行线性化,采用矩阵方法建立了压载水管路模型;以船舶的横倾角φ和纵倾角θ作为系统的控制参数,根据船舶的浮性及初稳性原理,利用小倾角稳性公式,建立了压载水系统的浮态计算模型;以某油轮为母型船进行仿真分析,结果显示应用此模型进行实船仿真能够使船舶在多种工况下保持平稳.     

大型船舶倾斜试验程序及数据处理方法

针对大型船舶倾斜试验中压载重量需求大、重物移动困难、静水横摇周期获取困难、测量误差大等问题,文章基于倾斜试验原理,对大型船舶倾斜试验程序及数据处理方法进行了研究,可以发现:对于大型船舶,使用汽车吊代替压铁能有效、快速获得横倾力矩;使用初稳性高计算静水横摇周期代替横摇周期的直接测量能提高结果精度、改善试验效益。该研究可为大型船舶倾斜试验提供参考。     

钻井船月池区舱段有限元典型设计工况

现阶段各船级社规范对钻井船舱段有限元法的载荷选取与装载工况制定并未形成统一意见，这对结构设计造成较大的困扰。针对这一问题，对某型钻井船月池区舱段有限元分析方法与载荷选取思路进行阐述，同时对设计装载工况开展大量对比计算，通过结果分析得出一套典型装载工况与舷外水压力方向组合方式供参考。对比船体梁理论法与全船有限元法的计算结果，对舱段典型工况选取的必要性进行分析，以避免过分保守导致结构经济性下降。     

三体滑行艇纵向运动稳定性的数值模拟

为了研究三体滑行艇在高航速下的纵向运动稳定性,利用重叠网格技术对三体滑行艇在失稳时产生的"海豚运动"现象进行CFD仿真。根据艇底的压力分布特征分析了发生"海豚运动"的机理;利用二分法制定了若干计算工况,得到静水航行时的稳定速度上限线和失稳速度下限线,实现了对纵向稳定性界限曲线的逼近。将数值计算结果与模型试验结果进行对比分析,计算值与实验值吻合较好,表明该数值方法具有较好的实用价值。     

基于提高舰船不沉性的分舱优化

从舰船的水密分舱(主船体分舱)方面考虑来提高舰船的不沉性。提出了"平均初稳性高"和"平均最小干舷"的概念,并建立其数学模型。然后以两者为目标函数,以设置的水密舱壁位置为设计变量进行遗传算法优化。优化过程中,利用线性加权和法将多目标问题转化为单目标问题,并结合与舰船不沉性相关的实际问题对遗传算法进行改进。最后,以某一舰船为例进行优化试验,计算结果表明,文中方法是可行的、有效的,可应用于主船体分舱等船舶工程领域。     

船舶压载水系统仿真模型研究

船舶压载水系统包括压载水泵、管路系统和压载水舱等。本文根据离心泵的原理建立了压载泵流量模型；对管路网络中的流量、压力计算公式进行线性化，采用矩阵方法建立了压载水管路模型；以船舶的横倾角φ和纵倾角θ作为系统的控制参数．根据船舶的浮性及初稳性原理，利用小倾角稳性公式，建立了压载水系统的浮态计算模型；以某油轮为母型船进行仿真分析，结果显示应用此模型进行实船仿真能够使船舶在多种工况下保持平稳。     

3000吨多用途货船实船稳性计算分析

以3000吨多用途货船为实例,根据实例船的总布置图,装载情况,对该船的初稳性进行计算分析、校核、和评价。稳性是船舶安全检查的一项重要内容,文内以3000吨多用途货船为实例,根据实例船的总布置图,装载情况,对该船的初稳性进行计算分析,并按照2004年《船舶与海上设施法定检验规则》中对远海航区货船的要求进行稳性校核,对该船的航行性能和安全性做出评价,作为船舶稳性安全检查工作的参考。     

蒸汽动力系统在不同工况下的凝水分配协调性分析

[目的]为满足蒸汽动力系统在不同工况下的使用要求,需开展凝水分配协调性分析和管路优化设计。[方法]基于Flowmaster仿真计算软件,建立凝水系统的管网仿真模型,分析低工况和高工况下的凝水系统压力和流量分配情况,并相应提出降低水柜安装高度和调整系统管路连接方式这2种优化设计方案。[结果]计算结果表明:在低工况下,当凝水系统中节流阀开度30%、循环阀开度45%时,储水量最大为0.128(归一化处理结果),当节流阀开度小于13%时,凝水系统将无法实现储水功能;在高工况下,当凝水系统中节流阀开度90%、循环阀开度18%时,储水量最大为0.404,且凝水系统的分配协调性更好;2种优化设计方案均可有效改善低工况下凝水系统的分配协调性。[结论]研究成果可为实船凝水系统的管路优化设计提供参考。     

双体客船波浪载荷及强度计算分析

双体船在横浪与斜浪中会遭受比较严重的横向弯矩和扭转力矩载荷作用,此时双体船的强度对其安全性至关重要。采用波浪直接计算方法对船舶在航行海区进行波浪载荷长期预报,得到各工况计算设计波。采用直接计算方法对双体船进行了总纵强度、横向强度和扭转强度的整船有限元分析,通过计算结果分析船舶在各工况下的应力分布,结果表明,船舶的结构强度满足要求,但高应力区域出现在抗扭箱与片体连接处,针对该危险区域提出修改方案,为其他类似船舶设计提出参考意见。     

基于差分进化的绞吸式挖泥船吸扬系统效率优化

针对绞吸式挖泥船施工过程中吸扬系统最优工况点的寻优问题,提出以土方量和比能耗为优化目标,利用差分进化算法寻找最优工况点的优化方法,并将计算出的最优工况点与"长狮9"号绞吸式挖泥船的施工数据进行对比,结果表明,在不同优化目标下,利用差分进化算法的寻优方法都能在短时间内计算出最优工况点,且计算结果与实际施工数据较为接近。