多学科优化设计在缓冲球鼻首设计中的应用

船东选用尖锐刚硬球鼻首的倾向与环境保护提倡钝且柔和球鼻首的建议,是相互矛盾的.多学科优化设计(MDO)是一种新兴的设计理念和方法,能够有效地协调这一矛盾.采用协同优化算法和iSIGHT软件,同时兼顾减小碰撞力密度、降低航行阻力和保证结构强度这三者的性能要求,优化了一艘大型集装箱船的球鼻首设计.在满足船东利益和船级社规范要求的基础上,合理地降低碰撞力密度,获得了综合各方效益的和谐解.     

错层式钛合金球鼻首导流罩结构形式研究

针对有特殊声学要求的球鼻首导流罩,为满足其透声要求,提出错层式钛合金球鼻首导流罩的结构形式。首先提出了基本结构形式,分析了这种结构形式下连接结构的水密性、结构方案的经济性。运用有限元计算方法对结构强度进行了校核,并对声学性能进行了分析。研究表明：这一结构形式能够满足声呐特殊的工作要求,且结构设计可行。     

球鼻首结构与刚体和冰载荷的碰撞机理研究

球鼻首耐撞性是船体结构意外极限状态设计和安全评估的重要内容,为了在相应的意外事件中结合相关准则评估结构吸能能力,结构耐撞性特征进行分析应当被充分考虑。本文基于非线性有限元法,对典型球鼻首结构与刚体和冰载荷的碰撞机理进行研究。结果表明,船首与刚体碰撞时,除与刚体接触的区域损伤失效外,甲板也产生了塑性变形,其挠度约为型宽的5.3%。无论与刚体还是冰载荷碰撞时,球鼻首外板的应力-时间曲线和内能-时间曲线都呈现出高度非线性,其振动周期约为4 ms。船首与冰载荷碰撞时,各构件的吸能大小顺序依次为主船体外板、球鼻首外板、甲板、纵向加强筋和横向加强筋。可见,在球鼻首耐撞性设计和预报中,球鼻首的振动、甲板的变形应被充分考虑,纵向加强筋的数目应被适当增加。     

舰艇新型球鼻首结构设计探索

从材料选型入手对舰艇新型球鼻首的结构设计进行探索,研究结构和声学性能要求,提出性能优良的球鼻首结构方案,以备新型舰艇球鼻首的实际建造和后续发展.     

大型半潜船球首设计及阻力性能对比分析

为了掌握10万吨级半潜船的船型自主研发技术,文章设计了2种大型半潜船的船型,采用了直立型和短球首型两种不同的球艏,通过其船模静水阻力试验的方式对两型船进行对比,推出阻力性能较优的短球鼻首型式。另外通过对两型船的阻力试验结果进行对比,检验船尾伴流场,为10万吨级半潜船的船舶球鼻首设计提供参考。     

基于BP网络的球鼻首参数化优化

本文以某集装箱船为研究对象,对降速航行后的球鼻首进行优化。采用Catia建立船体三维模型,为了产生不同形状的球鼻首,选取球鼻特征参数来描述其基本结构;采用拉丁超立方试验抽样方法得到12组不同形状的球鼻首,提出运用非线性拟合能力较强的BP网络构建球鼻首参数和阻力系数之间的关系模型;采用遗传算法对训练后的网络进行极值寻优。结果显示,优化船型的阻力系数显著降低,说明该方法对球鼻首的优化有一定的借鉴意义。     

基于BP网络的球鼻首参数化优化

本文以某集装箱船为研究对象,对降速航行后的球鼻首进行优化。采用Catia建立船体三维模型,为了产生不同形状的球鼻首,选取球鼻特征参数来描述其基本结构;采用拉丁超立方试验抽样方法得到12组不同形状的球鼻首,提出运用非线性拟合能力较强的BP网络构建球鼻首参数和阻力系数之间的关系模型;采用遗传算法对训练后的网络进行极值寻优。结果显示,优化船型的阻力系数显著降低,说明该方法对球鼻首的优化有一定的借鉴意义。     

中高速舰船超大型球鼻设计

随着海军装备现代化，现代舰船都要求安装声纳，因而出现了超大型球鼻艏。本文通过模型试验，寻找Ｆｒ＝０．２５－０．３５的舰船，安装超大型球鼻最佳临界状态，最佳位置与断面型状。给出解决此类问题的方法，对设计这类中，高速舰船的球鼻有一定参考价值。文中提供大量试验资料。     

水下非接触爆炸下舰船球鼻艏结构抗爆抗冲击性能数值仿真

球鼻艏作为现代舰船的重要结构,具有降低流体阻力和装载声呐的作用,其结构强度直接关系到舰船的战斗力,而其抗爆抗冲击性能更是影响舰船生命力的重要因素。针对某舰球鼻艏结构,采用ANSYS软件建立有限元模型,并应用ABAQUS对其水下非接触爆炸载荷下的抗冲击性能进行数值仿真计算。计算结果表明,合理的结构设计及材料选择可使球鼻艏结构在不同水下非接触爆炸载荷下的塑性变形均处于安全范围内,并发现其主要薄弱环节位于导流罩与船体外板的连接区域,从而在设计中对薄弱环节进行适当加强。     

舰艇球鼻首金属导流罩的结构声学设计

针对舰艇球鼻首为声呐服务的主要功能,为提高其透声性能,对新型金属双壳导流罩的声学设计进行研究。研究从金属单层板和双层板的透声基本原理开始,通过计算和试验分析双层平板的透声状况,并选取钛合金材料作为新型导流罩的建造材料,用理论公式和有限元建模两种方法计算整体球鼻首的透声状况。为保证真实性能,建造实体模型对其进行了试验验证。通过此项研究验证了这种双壳结构的金属球鼻首导流罩具有良好的透声性能,实验结果满足声呐的工作要求。     

实时数据库在舰船电子信息系统中的应用研究

从舰船电子信息系统的发展趋势出发，分析了应用实时数据库的技术优势。结合主流商用技术，阐述了RDM实时数据库系统的基本结构和开发方法，并有针对性地进行了性能测试和对比测试，为未来实时数据库在舰船电子信息系统中的应用进行了有益的尝试。     

Model test on the collapse strength of the buffer bow structures

The adoption of double hull system in the side hull of oil tanker has been recognized as an effective countermeasure to prevent a disastrous damage induced by collision accident which might cause cargo oil spill from a struck oil tanker. However, when considering that ocean-going vessels are increasing not only in size but also in speed, a threat of disastrous collision accident should be further mitigated even on the responsibility of striking ships.A series of crush tests using scale models of the buffer bow has been carried out. The test results were compared with those obtained by FEA simulation and a simple analysis. The performance of the buffer bow is discussed focusing on the collapse mechanism and the P–δ characteristics. Then the guidelines for the practical design of buffer bow structure are presented.     

船首外伸对规则波顶浪航行上水量的影响分析（英文）

This paper presents the results of an experimental investigation dealing with the effect of bow overhang extensions on the quantity of shipping water over the foredeck in case of ships advancing in regular head waves. To perform this investigation, a series of free-running tests was conducted in regular waves using an experimental model of a multipurpose cargo ship to quantify the amount of shipping water. The tests were performed on five bow overhang variants with several combinations of wavelength and ship speed conditions. It was observed that the quantity of shipping water was affected by some parameters such as wavelength, ship speed, and bow shape in terms of an overhang extension. The results show the significant influence of an overhang extension, which is associated with the bow flare shape, on the occurrence of water shipping. These results involve the combined incoming regular waves and model speed.     

Effect of ship bow overhang on water shipping for ship advancing in regular head waves

This paper presents the results of an experimental investigation dealing with the effect of bow overhang extensions on the quantity of shipping water over the foredeck in case of ships advancing in regular head waves. To perform this investigation, a series of free-running tests was conducted in regular waves using an experimental model of a multipurpose cargo ship to quantify the amount of shipping water. The tests were performed on five bow overhang variants with several combinations of wavelength and ship speed conditions. It was observed that the quantity of shipping water was affected by some parameters such as wavelength, ship speed, and bow shape in terms of an overhang extension. The results show the significant influence of an overhang extension, which is associated with the bow flare shape, on the occurrence of water shipping. These results involve the combined incoming regular waves and model speed.     

舰艏结构的碰撞损伤性能研究

船舶碰撞事故往往会引起被撞船的船体结构严重损坏,并且威胁船上人员的生命安全.在船一船碰撞中被撞船的损伤程度取决于两个方面:一是舷侧结构的碰撞性能;二是撞击船艏结构的相对刚度.船舶的艏部结构刚度一般远远高于舷侧结构的刚度,在船舶碰撞研究时,通常将撞头理想化为刚体,不考虑其损伤变形和能量吸收,这样做实际上过于保守.本文针对舰船,主要研究舰艏结构的碰撞损伤特性,将撞击舰艏作为可变形结构进行数值仿真研究,得到了一些艏部变形的规律.     

某科考船艏侧推加封盖安装方案

文章对某科考船艏侧推加封盖安装方案进行详细的论述,从专业厂家预制艏侧推封盖分段,船进坞座坞,加强艏侧推结构,拆除原船部分艏侧推结构,设备进舱,安装艏侧推封盖分段,要求艏侧推孔中心线偏差±3mm,侧推板对接错位±3mm以内,安装船旁喇叭口外板,安装和调试设备、电缆、控制线路,进行舱室水密性试验,出坞后进行艏侧推封盖整体系统调试与验证,满足设计要求。     

用上翘型球首改善压载试航状态阻力性能

若干新船的模型阻力试验中~(［１,２］),尽管压载试航状态的吃水和排水量均比满载状态小得多,然而将试验结果换算到实船,却出现了试航状态的有效功率大于满载状态的意外情况。对此,设计部门和船东都不能接受。本文介绍一种上翘型球首,将它替代原型船首,可使试航状态的有效功率显著地降至满载状态以下。     

渔船型线优化及水动力性能研究

基于fluent数值模拟和模型试验相结合的方法,对某一渔船进行型线优化,通过CFD仿真技术进行多方案船型优选,开展船模试验以验证仿真结果,以优选出来的船型为基础进行艉部和球鼻艏的改型,并再次通过模型试验量化改型的效果。型线优化后明显改善了阻力、推进水动力性能,取得了较好的结果。