破损舰船运动与波浪载荷预报方法

为了研究舰船舱室破损对船体运动与波浪载荷的影响,采用三维频域势流理论,计算了发生第二类舱室破损后舰船在斜浪规则波上的运动与垂向弯矩。以一典型破损情况为例,计算了船舶破损后的浮态及稳性,并与破损前进行了比较,结果显示,横摇运动及垂向弯矩明显增加,而其它5个自由度运动则有所减小。基于船舶静力学原理,分析了舰船破损对浮态及稳性的影响。最后,使用格林函数法研究了舱室进水导致的液舱晃荡,结果表明,液舱晃荡附加质量在某些频率附近有明显的共振效应,必须通过阻尼系数考虑流体粘性的影响,避免产生非物理结果。     

水面舰船破损后船体总纵强度预报

本文主要述及水面舰船在执行任务过程中遭到损伤,在严重破损状况下舰船船体结构尚存承载能力的探讨。运用常用的极限弯矩强度计算方法对破损后的水面舰船进行程序化的船体总纵强度预报。     

基于Multigen-Vega的破损舰船虚拟进坞视景研究

文章针对破损舰船修理过程中的进坞问题,研究了其建模和实现技术,利用虚拟现实开发软件Multigen建立破损舰船模型和逼真三维地形模型,并重点就建立三维虚拟模型和实现实时控制的关键技术进行了研究。     

舰船系统三维破损失效概率计算方法

本文对舰船装备系统遭受武器攻击后破损失效概率的计算方法进行了探讨．建立了三维破损失效概率的计算方法．利用该算法编制了电算程序．并对某舰装备系统进行了计算，获得满意的结果．该算法适应性强，简便实用，精度也高．     

水面舰船破损后的安全性分析

根据水面舰船破损的状态,分析其破损后的浮态和静水载荷,采用规范方法和非线性切片理论计算舰船破损后的波浪载荷,结合两种方法所得的载荷与极限弯矩,分析舰船破损后的安全性,并确定舰船安全航行时所对应的海况等级。     

基于模态试验的舰船振动噪声预报研究

以某舰船模型为对象,利用双通道频谱分析仪,采用宽频带的快速正弦扫描激励方法,对上述船模进行模态试验分析,同时利用模态分析软件的参数识别功能,结合三维数据转换程序,识别出该船模的各阶固有频率,振型以及阻尼参数,并以图表、曲线等形式给出相应的结果。通过试验研究与振动特性分析,得到了一些有价值的结论。在此基础上,运用模态试验确定该舰船模型的水下声辐射效率,从而对舰船的水下噪声预报进行了尝试。     

破损舰船剩余强度的可靠性评估方法研究

为了合理地评估破损舰船的剩余强度,基于可靠性方法,考虑剩余承载能力和外载荷的不确定性,给出了一种计算破损舰船剩余强度的方法.应用该可靠性评估方法和LR军规的确定性方法对某舰的剩余强度进行评估,计算结果表明两种方法的评估结论相吻合,且采用可靠性方法计算破损舰船的失效概率能更清晰地反映出舰船在破损情况下的残存能力,可以定量地给出海况、船体破损程度、浪向、航速等参数对残存能力的影响,是值得深入研究的方法.同时,还对破口尺寸的变化对剩余强度的影响进行了分析.     

破损进水舰船非线性横摇运动的实验研究

通过设计破损舰船非线性横摇运动实验,对不同状态下的船模进行定频率变波高和定波高变频率的横摇激振试验,探讨舰船横摇运动的水动力特性随横摇频率和横摇幅角变化规律,分析Ⅱ类和Ⅲ类进水舱对破损舰船横摇运动的水动力特性的影响。运用混沌信号识别技术分析破损舰船进水后横摇运动的混沌特性,验证数值仿真的结果,预报破损舰船在规则波中的横摇运动的幅频响应和相频响应。     

破损舰船抗沉方案实时计算方法研究

为了快速有效地进行损管操作,提出了一种根据破损舰船的实时状况来快速生成抗沉方案的计算方法。采用该方法进行计算不依赖于优化模型,而是首先建立舱室分类表,再根据舰船的破损状况,按照先导移载荷后对角灌注再排出载荷的逻辑顺序选择相应的舱室生成抗沉方案。通过实例计算,证实了采用的方法实用性强,适合在实船上应用。     

舰船模型模态试验与振动特性研究

以某舰船模型为对象,利用CF-5220双通道频谱分析仪,采用宽频带的快速正弦扫描激励方法,对上述船模进行模态试验分析,同时利用模态分析软件的参数识别功能,结合三维数据转换程序,识别出该船模的各阶固有频率,振型以及阻尼参数,并以图表、曲线、动画等形式给出相应的结果.依据试验得到的结果,对舰船的振动特性进行了分析.     

基于FFT-FS频谱细化技术的船模耐波性试验测量信号分析方法研究

针对FFT频率分辨率受限制且精度不高的缺点以及船模对波浪的运动响应频率是低频且窄带的特点,采用FFT-FS方法对测量的运动响应信号在其对应的窄带频段内进行频谱细化获得更细致准确的信号频域特征;通过对该算法的运算量及分析精度的研究表明该算法是一种运算效率高、分析精度高且受信号本身信噪比影响小的频域分析方法;通过对船模运动响应的仿真信号和实测信号的分析表明该算法确实能有效地用于船模耐波性试验测量数据的定量分析。     

船舶波浪载荷预报方法和模型试验研究综述

系统阐述船舶波浪载荷预报的二维、二维半、三维方法以及水弹性力学分析方法,详细分析了完全弹性模型以及分段弹性模型的试验技术,并给出了船舶波浪载荷预报方法和模型试验研究现状和发展趋势。作为一个自然的发展趋势,船舶水动力学的发展方向是从频域转向时域、从切片理论转向完全三维理论、从线性转向非线性以及从势流转向粘流。船舶波浪载荷模型试验目前广泛采用只模拟一阶垂向振动频率的均质梁来开展试验。     

基于二维半理论的船舶水动压力预报方法研究

  目的  为了研究船舶在波浪中运动预报的非线性切片方法,从线性时域切片方法出发进行初步探究。  方法  在切片假设前提下,推导二维剖面满足的边界条件,求解二维剖面的水动力系数,进而求解全船的受力及运动响应,并采用方向导数的数值差分方法计算速度势沿船长的偏导数。计算Wigley I船的水动力系数及KVLCC2船、8 000 TEU集装箱船的运动响应,并与其他相关方法的计算值及试验值开展对比研究。  结果  结果显示,所得结果与模型试验结果总体上吻合良好,具有良好的适用性。  结论  所做研究对后续开展船舶非线性时域切片运动预报具有一定的借鉴意义。     

苏南运河船行波现场观测及物理模型试验研究

对现场观测的苏南运河镇江段船行波相关资料采用物理模型试验进行了验证,并分析比较了500 t和1000 t货船在不同载重、不同航行线路情况下在直立岸壁附近产生的船行波最大波高与航行速度的关系,相关数据可供设计参考。     

波浪中破损船舶的运动响应研究

波浪中破损船舶的运动会同时受到波浪激励和进出水的影响,而船体运动也会影响进出水过程,二者的相互影响机理十分复杂.本文重点研究波浪中破舱进出水对船舶运动响应的影响,文中首先基于势流理论建立了考虑破舱进出水的4DOF(横荡-垂荡-横摇-纵摇)相互耦合时域预报方法,在计算中假设舱内的液面水平,利用修正的伯努利方程模拟破舱进/出水,利用Ikeda's经验公式修正阻尼系数.然后以一艘ITTC破损稳性标模为例,研究了波浪中考虑破舱进出水的数学模型以及破舱进出水对运动响应的影响,并研究了不同自由度、破舱口位置对运动响应的影响.研究表明,本文基于势流理论建立的时域预报方法可以定量的预报破损船舶的运动响应.     

关于在役舰艇非概率可靠性模型的安全性评估

文章基于非概率可靠性理论和概率统计理论,结合描述抽样的蒙特卡洛数值模拟法,建立了腐蚀损伤下的现役舰艇船体结构非概率可靠性和概率可靠性分析模型。然后,以某大型舰艇为例,采用两种可靠性分析模型对该舰腐蚀损伤后船体结构的可靠性进行了分析,最后,对两种可靠性分析模型的计算结果进行了对比。结果表明:非概率可靠性理论既凸显不确定性变量的客观随机性又兼具计算量小、效率高、结果保守等优势,在工程应用中具有较强的适用性和实用性。     

Numerical modelling of hydrodynamic responses of Ocean Farm 1 in waves and current and validation against model test measurements

With the continuous growing of the aquaculture industry and increasingly limited fish farming sites at close to shore areas both in Norway and worldwide, there is a need to develop fish farms suitable for aquaculture production in typical offshore environments. For this purpose, SALMAR has developed and deployed the Ocean Farm 1 facility for offshore fish farming.The main purpose of this paper is to develop a reliable numerical model and investigate the motion responses of the Ocean Farm 1 structure in waves and current. The established numerical model consists of the Ocean Farm 1's frame structure (with rigidly-connected circular column components), the net and the mooring system. The hydrodynamic external loads and coefficients of the frame structure are obtained by using potential flow theory. The quadratic drag load on the individual circular columns of the frame structure is formulated by a given drag coefficient. The loads on the net are formulated by using the screen model, where the Reynold number dependent lift and drag forces are formulated as a function of the solidity ratio Sn of the net, relative inflow angle and velocity. The hydrodynamic loads on the mooring lines are formulated using the Morison's equation and the structural responses of the mooring lines are obtained using a nonlinear FE model.With the developed numerical model, time domain simulations are performed. The simulation results are firstly validated against measured data from the decay tests, current tests, and regular wave tests. After the validation, numerical simulations are performed in different irregular wave and current combined weather conditions and the obtained motion response of Ocean Farm 1 are discussed and compared with available measurement data.     

基于船模水池试验的船舶顺浪纯稳性损失计算扩展模式

船舶顺浪航行的纯稳性损失研究,已成为国际航海界和国际海事组织(IMO)关注的课题之一.在Ю.И.涅查耶夫根据28艘渔船和运输船船模水池试验的船舶顺浪纯稳性损失计算方法的基础上,提出了扩展模式,扩大了其适用范围,并给出了大长宽比(船长/船宽)舰艇纯稳性损失的算例,同时实现了该扩展模式的程序化,生成了实用化的软件.最后通过与CFD试验方法和一般理论计算法所得结果的对比,验证了该扩展模式计算结果的可信度.     

船舶在波浪中阻力增加预报研究进展

从数值计算和模型试验两个方面,介绍船舶在波浪中阻力增加预报的研究进展,分析各种方法的基本原理,提出阻力增加预报的发展方向.     

吊舱式推进器模型试验方法中的一些问题

近10多年来吊舱推进器在众多的船型上取得了成功的使用经验,预报其实船性能成为船东和设计部门关注的重点.文章介绍了吊舱式推进器的特点,分析了目前几种主要的吊舱推进器的模型试验方法及其特点,提出了在敞水、自航试验中需要关注的问题.