建立船舶设计技术参数参照体系研究

节能减排的要求对船舶设计产生了重大影响,船舶设计理念发生了变化。通过建立船舶资料库,分析船舶设计关键技术参数影响因素,充分发挥业界专家技术把关作用建立船舶设计技术参数参照体系,目的在于对业界进行顶层技术引导,把握船舶设计发展趋势,为船型升级换代及船型开发提供参考。     

着力新船型开发 创新做强船舶工业

回顾了我国船舶工业20年来的发展历程,介绍了近年来我国在船舶设计水平和船型开发优化方面取得的喜人成绩。但与造船业发达国家或地区相比,我国船舶设计、船型研发方面仍有不小差距。针对这些差距,提出了加快3大主流船型的优化和换代开发、高新技术船舶和海洋工程装备开发的发展思路和提高我国船舶设计水平的措施和建议。     

船舶技术性能数据库系统

优秀船型及其性能资料是船舶设计和新船型开发的主要技术支撑之一。在研究国内外优秀船型及其性能资料的基础上，采用最新的数据库技术、软件开发技术，建成了船舶技术性能数据库系统，该数据库系统储存了当代国内外优秀船型及其性能资料，并在船舶设计中发挥了一定的作用。详细地介绍了船舶技术性能数据库系统的功能、构成及软硬件关键技术。     

一种无压载水船船型参数探讨

借鉴国际上先进的无压载水船舶设计理念,利用连通管路对美国贯通流系统进行改造,并融合至日本的V形船身,设计出一种新型的无压载水船舶,将巴拿马型散货船作为母船型进行优化实践。分别将新船型与母船型通过经验公式进行计算比较,结果表明,二者船型参数基本一致,满足实践要求,表明设计船型可行。     

BSRA系列船型库及软件实现

文中阐述船型库在船舶设计中的作用，以及BSRA系列船型的特点，并针对其图谱内容和使用方法分析了软件实现的途径；然后介绍了作者开发的实用BSRA系列船型库软件。     

将CFD纳入CAD系统革新船型设计方法

综述了船舶CFD方法的发展历史及其在现阶段的应用水平．提出将CFD方法纳入CAD系统，革新传统的船型设计方法，提高我国的船舶设计水平的构想。     

基于主要尺度要素的船型变换

针对船舶设计优化过程中性能计算提出一种船型变换方法,以7个主要尺度要素为变量改变船型,由母型船快速派生出系列船型,并以某三体船主体为示例,阐述船型变换的基本原理.     

区间数多目标多层次船型方案灰色优选法

如何从多种船型方案中正确选择出一种最佳方案,一直是船舶设计人员需要去研究和解决的一个重要课题.本文根据船舶技术指标体系的层次结构特点,将层次分析法和灰色系统理论应用到船型方案的决策上来,提出了一种区间数多目标多层次的船型方案灰色优选方法,对船型方案进行优选.实例应用结果证明该方法使用简便,切实可行.这一方法具有一定的理论意义和应用价值.     

基于近似理论和CFD的船舶线型优化研究

环保理念逐渐深入人心,船型优化对船舶节能减排具有重要意义。基于近似理论和CFD数值模拟方法,开展了集装箱船线型优化研究。研究结果表明:优化船型总阻力系数比原始船型减少约4%,验证了方法的有效性,可以为船舶设计提供支撑。     

基于MBSE的船型与水动力性能研究设计模式探讨

新兴技术与系统工程技术的快速发展,给船舶设计模式的变革带来了新的机遇。本文分析了当前船型与性能设计模式及其存在的局限性,同时简要介绍了基于模型的系统工程的基本原理和特征。在此基础上,针对当前船型与水动力性能设计过程中依赖经验缺乏创新能力、知识转化与重用程度不高、性能综合优化能力不足等问题,提出了模型驱动的船型与水动力性能设计模式的基本架构,给出了需要突破的关键技术,可为后续开展MBSE在船舶设计领域的应用实践提供一些参考。     

Hull-form optimization using parametric modification functions and particle swarm optimization

The focus of this paper is on devising designer-friendly hull-form variations coupled with optimization algorithms. Hull-form variations are carried out through parametric modification functions. Two kinds of representative optimization algorithms are considered here. One is the well-known sequential quadratic programming which is the derivative based. The other is particle swarm optimization which is the derivative free. The results applying these two algorithms to typical hull-form optimization problems are discussed in the paper. The technique using the parametric modification functions has been developed for modifying the ship’s geometry according to the widely recognized naval architect’s design practice. An original geometry can be easily deformed through the change of the variables of the modification functions; and useful information about the effect of the parameters is immediately obtained. Moreover, the variables of the modification functions can be considered as the design variables in the formulation of the optimization problem. For the performance prediction of the hull form, WAVIS version 1.3 is used for the potential-flow and RANS solver. Computational results for both single- and multi-objective problems are presented.     

船舶虚拟装配集成化建模方法研究(英文)

A new method of virtual ship assembly modeling which integrates ship three-dimensional design and ship construction planning was described in this paper. A workflow model of simulation modeling based on the virtual ship assembly process was also established; furthermore, a method of information transformation between the ship three-dimensional design and ship construction plan was formulated. To meet the requirements of information sharing between different systems in the ship virtual assembly, a simulation database was created by using the software engineering design method and the relational data model. With the application of this database, the information of ship three-dimensional design, construction planning, and virtual assembly can be integrated into one system. Subsequently, this new method was applied as a tool to simulate the virtual assembly of a ship, and the results guarantee its rationality and reliability.     

Steady sailing performance of a hybrid-sail assisted bulk carrier

The steady sailing performance of a sail-assisted bulk carrier is investigated utilising towing-tank derived hydrodynamic derivatives and wind tunnel measured aerodynamic properties of the sails and the ship. The aerodynamic characteristics investigated include the ship hull at the fully-loaded draught, the sail–sail interaction effects for two sets of four identical hybrid-sails, and the sail–hull interaction effects for the same two sets of identical sails in the presence of the selected bulk carrier hull-form. This is in addition to lift–drag measurements of single isolated sails of each shape. The form of the two sets of soft sails was rectangular and triangular. This paper is concerned with assessing the benefits of a sail-assisted ship operation, and hence a steady-state rather than complete time-domain integrations of the governing equations are reported. The results of the completed analysis suggest that the benefits of the derived sail generated driving force are greater than the overhead of equipping the ship with a selected system of hybrid-sails. Sail-assisted ships could represent an important contribution to an improving global environment by reducing the demands for a driving force through the propeller.     

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.     

浅谈运营船舶脱硫改造设计

IMO对全球区域船舶限硫排量要求的生效期限日益临近,船东需提前了解减排方法并采取应对措施。文章浅谈基于Intergraph Smart平台船舶废气脱硫系统的设计流程,并对脱硫改造在三维软件中的设计要点进行归纳与研究。     

智能新能源船舶的概念及关键技术

绿色和智能是当前船舶技术的发展趋势。文章首先提出了智能新能源船舶的概念,并介绍了智能新能源船舶的内涵、特点和系统构成;然后,从船舶航行、动力和推进3个方面分析了智能新能源船舶的关键技术;最后,对智能新能源船舶的未来发展进行展望。研究结果可为船舶的创新研究提供技术支持,引领船舶技术转型升级的发展方向。     

三维精密测量技术在船舶脱硫系统改造中的应用

以三维扫描精密测量技术为基础,利用实景复制技术实现船舶形体及部件三维数字化采集、三维建模及船体检测,并应用于在役船舶脱硫系统快速改造工程。可以实现型线绘制、三维建模、三维虚拟安装等,为后期改装设计、零部件检测、虚拟装配、船型验收等应用提供数据支撑,极大提高从采集到检测等工序效率,减少在航船舶停泊时间,节约船舶改装和维修成本。     

基于反馈线性化的船舶自动舵动态滑模控制

针对船舶自动舵的航向控制问题,结合高阶滑模和动态滑模控制的设计思想设计了一种船舶自动舵动态滑模控制器.首先设计出包含舵机特性的船舶航向控制仿射非线性系统模型,其次通过状态反馈的方法将原模型变为等价的完全可控型线性化系统,然后设计出动态滑模控制器.仿真结果表明,所设计的动态滑模控制器不仅能很好的自动跟踪设定的航向,而且能有效的抑制系统的抖振现象,达到设计目的,为研究船舶自动舵控制提供一种参考.     

某舰主机滑油管系改装实例

文章针对某舰主机滑油管系出口振动超标的现象进行了分析,提出了管系振动优化设计方案,对主机滑油出口管系进行了实装改造,优化改装后的管系振动幅度大大减小.文章所述优化设计方案及施工工艺可为类似舰船管系改装提供理论和实践指导.     

打桩船功率匹配及恒张力控制液压系统的设计与仿真

结合中交二航局筹建的110 m打桩船的动力配置和技术参数,完成该打桩船功率匹配及恒张力控制液压系统的设计。基于AMESim仿真软件平台,建立打桩船移船绞车液压回路和桩架变幅液压回路的综合仿真模型,并进行系统数值仿真和分析。结果表明:所设计的系统能简化液压设备的管道配置,且具有功率利用合理、沉桩定位准确和安全可靠等特点,可为110 m打桩船的研制及国内其他大型打桩船的改造提供参考依据。