Influence of initial heeling angle on ship roll motion response北大核心CSCD

[目的]系统地研究初始横倾角对随机横浪下船舶横摇运动响应的影响。[方法]以路径积分法为基础,通过数值求解控制横摇运动微分方程概率属性的Fokker-Planck方程,得到横摇运动响应的概率分布。[结果]结果显示,初始横倾角对船舶横摇运动响应谱的影响有限,但对横摇角概率分布以及横摇运动响应极值分布的影响十分明显,且会造成船舶安全性的显著恶化。[结论]路径积分法可作为研究随机海浪下船舶横摇运动特性的有效数值方法。     

随机横浪中船舶倾覆过程模拟与安全域计算

研讨了随机海浪中船舶非线性随机横摇运动倾覆过程和安全域问题.考虑非线性阻尼、非线性复原力矩和随机波浪,建立了随机横浪中船舶运动的随机非线性微分方程.考虑两参数海浪谱和不同的有义波高,计算随机波浪力矩,采用简谐加速度数值计算方法求解随机微分方程,进行了随机倾覆过程的数值模拟.考虑船舶运动的瞬时状态,发展了胞映射方法计算随机非线性横摇运动安全域的方法,并编制了计算机程序.模拟了一条渔船不同有义波高作用下横摇倾覆过程,考虑不同的初始条件及随机波浪参数,在初始值平面上采用胞映射法构造了渔船航行的安全域.波高较小时,安全域是一个连续的区域;随着有义波高增大,安全域面积减小并且不再连续,倾覆域和安全域相互包围.计算结果表明,船舶运动的瞬时状态对安全域具有重要影响,而且随机海浪中安全域具有随机特性.     

极地科考船在规则波中的参数横摇数值模拟

以一艘极地科考船为研究对象,利用基于Rankine面元法的Wasim模块,分析其在不同波浪条件下参数横摇发生的规律。首先建立了适合Wasim模块计算的数值模型,基于考虑黏性的CFD模拟下的自由横摇运动引入了非线性阻尼,进而验证了在Wasim中进行横摇运动模拟的准确性;然后模拟了船舶谐摇的情况,将谐摇结果作为基本值对比后续的参数横摇结果;最后模拟了不同浪向角和波浪频率下的船舶参数横摇运动,分析了极地科考船发生参数横摇的规律。结果表明,Wasim模块能够较好地模拟船舶横摇运动;参数横摇发生在遭遇频率为固有频率1.95～2.1倍区间范围内;无航速下,在横浪附近的参数横摇较为严重,容易引起船舶倾覆;设计航速下,参数横摇更易发生在迎浪的波浪条件下。     

随机横浪中船舶倾覆概率计算

本文对随机横浪中船舶的运动及其倾覆概率计算进行了探讨。计算中海浪用ITTC推荐的海浪谱,风采用Davenport频谱描述。设船舶横摇服从高斯分布,由此确定横摇极大值的概率密度,计算出船舶在不稳定区内每次横摇的倾覆概率,进而确定船舶在无航速漂流全过程中的倾覆概率,并给出了一条船的计算实例。     

不规则波中船舶参数横摇的概率分析

从概率的角度探讨不规则波中船舶参数横摇的特性。参数横摇伴随着船舶大角度横摇,不仅会降低船舶舒适性,而且当横摇角过大时还会造成集装箱的破坏与落水,带来经济损失。在不规则波中,船舶初稳性高是随波浪而随机变化,参数横摇呈现出非线性和随机性,因而增加了对这一问题的研究难度。采用数值模拟,从概率的角度探讨船舶在不规则随机纵浪中的参数横摇,用频率分布直方图分析不规则波中横摇角的频率分布,并分析横摇角概率分布受运动方程初值的影响。结果表明:不规则波中参数横摇的数值模拟结果会受运动方程初值的影响,不同的运动方程初值会导致不同的概率分析结果,可以选取合适的时间段,以减小初值的影响。     

随机斜浪中船舶参数-强迫激励横摇运动计算

研究船舶随机斜浪中大幅参数激励非线性横摇运动的计算方法.将船舶稳性高度GM作为时域变化的随机参数激励,波浪力为随机强迫激励项,建立船舶在随机斜浪航行情况的参-强激励横摇运动微分方程.参数激励项的求解考虑了船体型线、纵摇、升沉及波浪运动对稳性高度变化的影响.分别取不同波高、航速、航向,计算出随机斜浪中船舶的时域横摇运动响应.计算结果表明,此方法可以用于计算随机斜浪中船舶的参-强激励横摇运动,据此分析随机斜浪对船舶横摇和倾覆的重要影响.     

随机斜浪中船舶参数——强迫激励横摇运动计算

研究船舶随机斜浪中大幅参数激励非线性横摇运动的计算方法。将船舶稳性高度GM作为时域变化的随机参数激励，波浪力为随机强迫激励项，建立船舶在随机斜浪航行情况的参—强激励横摇运动微分方程。参数激励项的求解考虑了船体型线、纵摇、升沉及波浪运动对稳性高度变化的影响。分别取不同波高、航速、航向，计算出随机斜浪中船舶的时域横摇运动响应。计算结果表明，此方法可以用于计算随机斜浪中船舶的参—强激励横摇运动，据此分析随机斜浪对船舶横摇和倾覆的重要影响。     

甲板上浪时船舶在横浪中的随机跳跃

基于概率理论和非线性动力学方法研究随机横浪中甲板上浪船舶的随机跳跃.应用随机Melnikov均方准则初步划分了船舶发生随机跳跃的参数区域后,由路径积分法求解横摇运动微分方程,得到船舶横摇响应的联合概率密度函数.通过概率密度函数的形状和庞加莱截面判定船舶横摇运动的随机跳跃,并由时间历程进一步验证了结论的可靠性.研究表明,有甲板上浪时船舶横摇响应的联合概率密度函数有两个峰,船舶运动过程有两个可能的横摇状态.在非混沌参数区域中,这两个峰不相通,船舶运动只实现其中的一个状态而不发生跳跃.在混沌参数域中,当波浪激励达到一定强度时,这两个峰相通,船舶运动在这两个状态间随机跳跃,这将引发船舶的不稳定运动甚至导致倾覆.     

随浪中船舶参数共振倾覆的临界状态

本文对随浪中船舶的横摇运动及参数共振引起的船舶倾覆现象进行了研究，建立了等效线性化横摇运动微分方程，运用拉普拉斯变换法求解并分析其稳定性，进行对船舶在随浪中倾覆的临界状态进行了探讨，最后给出了一条船的计算实例。     

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。     

集装箱安全系固新要求

为给参与甲板集装箱系固操作的人员提供安全的工作环境,国际海事组织（IMO）推出集装箱安全系固的新要求,包含安全通道布置、照明布置、系固设备设计、系固人员培训及系固操作与维护程序等内容。该要求的实施将给集装箱船的设计建造带来一定的影响。基于此,对集装箱安全系固的新要求进行介绍,并对集装箱设计及布置中影响最大的安全通道的内容进行详细分析。以实际在建的集装箱船为例,验证新要求实施后带来的影响。在充分实施新要求以保障操作人员安全的前提下,提出对船舶布置的优化设计建议。     

消除不安全因素 保障引航安全

分析了影响、制约引航工作的不安全因素和事故隐患,概述了天津港引航中心针对诸多不利因素而特别制定的"天津港引航员安全生产管理办法"及其取得的成效。     

龙门吊电气保护系统清零的探讨

为了保证龙门吊达到准确的起升高度,有必要对系统的起升作清零赋值计算。以富士龙门吊为例,介绍了保护系统的工作原理,从红外线感应器检测开关量的判断、凸轮限位和PLC逻辑计算三方面对系统作了分析,介绍了清零的做法。该做法提高了龙门吊的安全保障。     

港口危险化学品现场安全管理

港口危险化学品现场安全管理是港口安全管理工作的重点。分析了港口危险品管理现状和事故发生的原因,提出了相应的对策和办法。详细阐述了完善安全生产准入制度和强化管理、强化控制的具体做法。完成了由传统安全管理向现代安全管理的跨越。     

宁波船舶交通管理中心在台风期间的安全监管

考虑到宁波-舟山港每年都会受到台风影响,且台风来临时给在航船舶、锚泊船舶和靠泊船舶带来重大安全隐患,根据宁波船舶交通管理中心辖区的具体情况,结合自身监管经验,分析目前宁波防抗台监管措施中存在的问题,并提出了相应的对策和建议。     

桥梁与码头等临河建筑物安全间距研究

目前,长江上已建桥梁越来越多,尤其主城区及发达区域建设的密度更大,导致桥梁建设与码头等临河建筑物 安全间距及需求的矛盾越来越突出。在确保航道畅通与通航安全的前提下,为合理利用岸线资源,进行桥梁与码头等临河 建筑物间距研究十分必要。以GB 50139—2004 《内河通航标准》为指导,科学分析桥梁与码头等临河建筑物之间的相关关 系,提出桥梁与码头、锚地、船台、取水口等临河建筑物间距的控制原则及确定方法。此外,讨论河道中相邻过河建筑物 紧邻布置的情况下桥梁数量控制与通航孔布置要求,以求减小对通航的不利影响,更好地为内河航运事业及沿江经济建设 发展服务。     

船舶试航的最低安全配员

文中分析了船舶试航的特点及船员配备情况,提出了船舶试航最低安全配员的相关建议,以期对船舶试航的安全管理有所帮助。     

津港地区水文气象介绍

水文气象对港口安全生产的影响是显著的,特别是大风、大雾、风暴潮、海浪、海流不仅影响生产,而且往往带来气象灾害。文中通过对天津港地区水文天气要素的介绍,为港口安全生产、船舶安全作业提供参考。     

港外锚地相对安全距离研究

对于港外锚地与周边设施、碍航物的相对安全距离,目前没有一个明确的规定。文中介绍了我国关于锚地宏观选址的相关要求,深入研究了锚泊船走锚特征,包括走锚过程、漂移方向和走锚速度等方面,提出了确定锚地与周边设施（或碍航物）相对安全距离的计算方法,对港外锚地选址及保护锚地资源具有一定的参考作用。     

能见度不良水域船舶航行操作要点

结合一例能见度不良时的重大船舶碰撞事故，借助数学模型分析事故发生的原因，提出船舶在能见度不良的水域航行时，应严格遵守雾航准则，正确使用雷达，并强调提高船员业务素质，重视一切可引发事故的因素。