宽幅平底船型砰击载荷研究

针对宽幅平底船型在风浪中航行,其船艏底部易遭受砰击从而引发船体高频振动的现象,对某型宽幅平底船型进行了研究.通过对目标船艇开展理论计算、船模试验、实船测量等多项工作.研究了非常规船型的砰击载荷.运用理论研究和试验相结合的方法,开展了复杂船型的砰击载荷研究,提出了理论预报的估算公式.通过大量计算和相关试验,得出了船型、航速和海况是影响宽幅平底船型砰击载荷的三大主要因素的结论.     

小方型系数船舶的船体波浪载荷综合研究

从船级社规范对于不符合主尺度比要求的船舶船体梁波浪载荷的规定出发,采用理论预报和船模试验2种综合方式,进行了小于0.6方型系数、高航速、高海况目标船的波浪载荷研究。从规范对波浪载荷的线性理论预报值进行的非线性修正,修正后中拱和中垂波浪弯矩绝对值之和与线性理论预报极值全幅值相等出发,阐述所研究船特殊主尺度比下的模型试验结果、三维非线性水弹性理论预报结果显示出的波浪载荷非线性行为;同时综合模型试验与理论预报的共同规律,研究不同波高、航速、浪向等非常规船型船体波浪载荷的强非线性行为,从而认为规范基于的线性理论预报值进行非线性修正的统一规定太过笼统,进而建议规范对波浪载荷的非线性修正予以进一步的明确区分和规定。     

小方型系数船舶的船体波浪载荷综合研究

从船级社规范对于不符合主尺度比要求的船舶船体梁波浪载荷的规定出发,采用理论预报和船模试验2种综合方式,进行了小于0.6方型系数、高航速、高海况目标船的波浪载荷研究.从规范对波浪载荷的线性理论预报值进行的非线性修正,修正后中拱和中垂波浪弯矩绝对值之和与线性理论预报极值全幅值相等出发,阐述所研究船特殊主尺度比下的模型试验结果、三维非线性水弹性理论预报结果显示出的波浪载荷非线性行为;同时综合模型试验与理论预报的共同规律,研究不同波高、航速、浪向等非常规船型船体波浪载荷的强非线性行为,从而认为规范基于的线性理论预报值进行非线性修正的统一规定太过笼统,进而建议规范对波浪载荷的非线性修正予以进一步的明确区分和规定.     

船舶波浪与砰击载荷的理性预报方法

本文概要地介绍船舶波浪载荷估算的研究状况，比较详细地介绍了船舶波浪载荷（包括砰击载荷）理性预报方法的基本理论、计算方法，通过两条高速船的算例并与测试结果比较，说明该预报方法具有广泛的应用前景。     

真实海况下船舶水弹性响应及砰击载荷的大尺度模型试验研究

现有的船舶波浪载荷模型试验大多是在水池环境中开展的,然而受水池尺度、造波能力、模型航行范围以及尺度效应等方面的影响或限制,水池模型试验并不能完全真实地反映出实船海上航行时的水动力学性能.事实上,真实海浪具有非线性强、随机性强、方向分布广等特征,因此研究船舶在真实海浪短峰波中的水动力学性能对于指导实船设计研发具有重要的指导意义.实际海浪环境中,舰船大尺度模型试验是一种新型试验技术,综合了水池模型试验和实船海试的部分共同优势.本文提出了大尺度模型波浪载荷与砰击载荷试验技术,建立了一套稳定可靠的大尺度模型海上试验测试系统,并提出了恶劣海况下大尺度模型耐波性及波浪载荷试验实施方案,进而基于大尺度模型试验数据分析了船舶在真实恶劣海况下的运动与载荷响应及砰击载荷特性.     

船首外飘砰击载荷的数值预报

本文采用显式有限元方法预报船首外飘砰击载荷。通过对比小尺度外飘模型的自由落体砰击试验值和相应的数值模拟结果,验证了该方法在预报船首外飘砰击载荷方面的可行性。针对2种不同结构形式的实船尺度的外飘剖面,预报了剖面在船体与波浪相对运动规律下的砰击载荷,研究了流动分离后的二次砰击现象,并进一步探讨了网格密度和接触刚度参数对不同剖面形式外飘砰击载荷的影响。     

船首外飘砰击设计载荷直接计算

文章结合三维线性势流理论和砰击速度的长期分析方法,求解出船体外飘位置的设计砰击速度;以首垂线和静水面交点处的设计砰击速度为目标值,给出了用于确定船首外飘砰击设计载荷的等效设计波,进而得到了设计状态下船体外飘剖面与波面相对运动关系;将船体剖面与波面间的相对运动关系等效转化为船体剖面与静水面的相对运动,利用显式有限元方法实现了外飘剖面砰击设计载荷的预报。针对直接计算方法中涉及的设计砰击速度、砰击压力和砰击压力系数,对比分析了文中结果和相应的规范值或试验值,论证了文中船舶外飘砰击压力设计载荷直接计算方法的合理性。     

赤水河机动驳新船型快速性能试验研究

根据“赤水河航运新船型研究”科研项目的要求,研究并设计出赤水河航运的新船型。对设计的新船型进行了快速性能试验,同时选定了赤水河现有的1艘优秀机动驳作为对比船进行快速性能试验。两船试验结果对比表明新船型的阻力性能、推进性能优于对比船。在相同主机功率条件下,设计船的预报航速高于对比船。     

赤水河机动驳新船型浅水快速性能试验研究

针对两艘机动驳船,其一为赤水河现有优秀船,隧道尾型称为对比船,其二为武汉理工大学开发研制的双尾新船型,称为设计船,进行了不同水深、不同装载工况的浅水阻力性能、推进性能试验研究.探讨了不同船型、水深变化和装载工况变化对船舶浅水快速性能影响,给出了一些有益的结论.     

深水钻井船波浪载荷预报

以两艘钻井船为例,分别计算其波浪载荷传递函数和波浪载荷长期预报值,将计算结果与规范计算值比较,且对其中一艘钻井船计算其不考虑月池开孔时的波浪载荷预报,试图找出钻井船与常规船型的差异,为结构设计人员在钻井船设计方面提供一定的借鉴。     

Extreme value prediction of nonlinear ship loads by FORM using Prolate Spheroidal Wave Functions

In this study, a method for predicting the extreme value distribution of the Vertical Bending Moment (VBM) in a flexible ship under a given short-term sea state is presented. The First Order Reliability Method (FORM) is introduced to evaluate the Probability of Exceedances (PoEs) of extreme VBM levels. The Karhunen-Loeve (KL) representation of stochastic ocean wave is adopted in lieu of the normal wave representation using the trigonometric components, by introducing the Prolate Spheroidal Wave Functions (PSWFs) to formulate the wave elevations. By this means, reduction of the number of stochastic variables to reproduce ocean wave is expected, which in turn the number of computations required during FORM based prediction phases is significantly reduced. In this study, the Reduced Order Model (ROM), which was developed in our previous studies, is used to yield the time-domain VBMs along with the hydroelastic (whipping) component in a ship. Two different short-term sea states, moderate and severe ones, are assumed. The FORM based predictions using PSWF for normal wave-induced VBM are then validated by comparing with those using the normal trigonometric wave representation and Monte Carlo Simulations (MCSs). Through a series of numerical demonstrations, the computational efficiency of the FORM based prediction using PSWF is presented. Then, the validation is extended to the severe sea state where the whipping vibration contributes to the extreme VBM level to a large degree, and finally the conclusions are given.     

首尾开槽类船体结构的波浪外载荷研究

文章从规范公式计算、三维线性势流理论预报两方面进行了首尾端开槽的绞吸式挖泥船船体结构波浪外载荷研究。三维线性势流理论预报的波浪外载荷计算是基于实际模拟船体开槽区域的开敞式湿表面和将船体开槽区域定义为船体内部液舱的两种不同方式进行。基于工程设计的实际出发,论文旨在综合探讨适合于首尾端开槽的船体结构波浪外载荷计算方式,并进而解决首尾端开槽结构的船型总强度设计载荷问题。     

大型屏蔽网载荷计算方法研究

通过大型屏蔽网载荷特点分析,提出并采用了经验公式、FLUENT、COSMOSWorks等方法,对屏蔽网的载荷进行了计算和比较,并根据风洞试验结果进行校核,提出了大型屏蔽网载荷计算的方法。     

大型起重船船型开发的若干技术问题初探

文章简要介绍了大型起重船的需求、发展现状;并对该船型开发设计中的起重机技术形态,起重机搭载平台的耐波性、稳性设计特点,定位移位设计,驱动方案等技术问题作了初步探讨.     

大型船舶轴系故障非接触式监测方法

大型船舶轴系故障具有多变性,导致当前故障识别方法无法有效对各种类型的大型船舶轴系故障进行准确识别,为了提高大型船舶轴系故障识别的效果,设计一种新型的大型船舶轴系故障非接触式监测方法。首先采集大型船舶轴系故障识别信号,采用小波对其进行去噪,然后换提取大型船舶轴系故障识别信号特征,最后采用最小二乘支持向量机设计大型船舶轴系故障识别的分类器,并进行了具体的大型船舶轴系故障识别模拟实验。与其他大型船舶轴系故障识别方法相比,本文方法通过小波抑制了大型船舶轴系故障识别信号中的噪声干扰,提高了大型船舶轴系故障识别成功率,加快了大型船舶轴系故障识别的训练时间,建立更高效率的大型船舶轴系故障识别分类器。     

面向大型船舶装备的系统可靠性预计方法研究

针对大型船舶装备中存在的串、并、旁、表决等混联组成的部分复杂系统结构,在开展系统可靠性预计时难以推导其可靠性数学解析公式的问题,提出一种基于蒙特卡罗仿真的可靠性预计方法,并通过对比数学解析方法来验证新方法的准确性和适用性。最后以某潜艇操舵系统为例,验证基于蒙特卡罗仿真的系统可靠性预计方法对复杂混联系统具有更好的普适性。     

一种新型的高速水运工具地效飞行器

地效飞行器被公认为新世纪最理想的水上运输工具，它以快速、安全、乘坐舒适等优点正逐渐得到全世界的普遍关注。     

大规模船舶数据库重复记录的智能优化算法

船舶数据库中的记录具有一定的冗余特性,用于保持数据库的容错性,这样船舶数据库中存在许多重复记录,为数据库查询带来难题。为了减少大规模船舶数据库重复记录,提高数据库记录查询效率,设计了大规模船舶数据库重复记录的智能优化算法。针对大规模船舶数据库重复记录特点,首先对大规模船舶数据库重复记录进行检测,合理删除一些重复记录,然后设计大规模船舶数据库查询的数学模型,并采用智能优化算法对数学模型的最优解进行搜索,得到大规模船舶数据库查询方案,最后采用VC++程序设计语言实现大规模船舶数据库重复记录检测以及查询算法,并采用具体应用实例验证其性能,结果表明,本文算法可以有效检测到大规模船舶数据库中的重复记录,可以有效降低数据库的冗余特征,而且可以查询用户真正需要的记录,查询精度和查询效率均高于对比算法。     

大型耙吸挖泥船船型初探

改革开放以来,我国已成功解决了中、小型挖泥船的国产化问题。目前因国际、国内疏浚市场的需求,万方以上的大型耙吸挖泥船的研制已提上日程。本文从该船型国内外发展趋势,技术指标和研究路径作一初步探索,供有关人员参考。