不同装载状态下约束模试验的船舶操纵性研究

通过敏感性分析方法确定了使船舶操纵运动敏感的干扰系数.文中采用模型试验方法测量了船舶在满载、半载和压载等6种装载状态下船舶的干扰系数值,并分析了吃水和纵倾对干扰系数的影响.之后,作者利用测量的干扰系数,以MMG数学模型模拟计算了船舶在6个装载状态的操纵性能,结果表明吃水和纵倾变化对操纵性的影响较大,不同装载状态船舶的操纵性能的研究将为船舶安全航行提供重要依据.     

极地船舶操纵性预报研究

从北极航道出发,研究了北极航道对船舶操纵性影响的主要因素。介绍了船舶操纵性的模型试验和数值模拟方法 ,研究了船舶操纵性的性能指标和提高方法,并通过模型试验分析了上海船舶研究设计院(SDARI)设计的极地重载甲板运输船的操纵性性能。由于现行规范中对极地船的操纵性性能没有明确要求,建议设计中留足余量,以避免极地环境特殊性造成的操纵性性能降低所引发的突发状况。     

船舶拖带情形下的操纵性试验研究

在露天操纵性水池中对某船自航模在未拖带及以不同拖缆长度拖带时进行回转、Z形和航向稳定性试验,研究拖带对船舶操纵性能和航向稳定性能的影响,试验结果表明,拖带下船舶的回转性能和航向稳定性能将会发生显著的变化。     

船舶在风、流环境下的操纵性数字模型

系统地论述船舶操纵仿真数学模型及计算机模拟,并以MMG操纵运动数学模型及相关的系列实验结果为基础,建立单(双)桨方形舵(流线型舵、单板舵)运输船舶的基本模型,以及在水动力、螺旋桨推力、舵力及其力矩、静水、风、流中的操纵运动模型,导出该模型的无因次化方程组,选择欧拉积分法,积分求解该方程组。利用VB程序模拟了船舶回转运动,其计算结果基本符合实际情况,最后对结果进行了分析。     

基于实船与模型试验的船舶操纵性相关性分析

操纵性相关性分析一直以来是受到国内外学者的关注,但是由于其复杂性,至今未能很好地解决.目前,模型试验的数据往往是直接预报到实船的操纵性能,这有可能导致很大的偏差,影响船舶的航行安全.本文针对育鲲轮,进行了实船试验与模型试验的相关性分析.首先进行了实船回转试验和z形试验,测试了该船的操纵性.通过试验数据分析获得了纵距、横距、战术直径、回转直径、超越角等操纵性特征参数,试验过程中也进行了船舶姿态,如纵、横摇以及主机功率的测试.通过实船回转试验发现,主机功率比直航时增大了大约15%,这给船舶设计提供了参考.然后,采用6m长左右的模型也进行了相同试验的测试,电机转速与实船主机转速相似,且一直保持不变.最后,分析比较了模型所测数据与实船数据,发现特征参数误差基本都在10%以内.说明模型长度、螺旋桨的模拟等模型试验方案基本可行.     

船舶操纵性指数预报研究

为了对营运船舶的操纵性进行预报,基于SPSS软件的相关分析和统计功能,采用多项回归法对59艘船舶的K、T指数统计资料进行分析,得出具有一定精度的K′、T′指数估算公式.考虑船型数据之间非线性因素的影响,构造了四元二阶多项式回归模型.增加了渔船等中、小型船舶,使回归方程更具有普遍性.所构建的船舶操纵性指数回归模型较原有的回归模型将K′、T′的复相关系数精度分别提高了8.5%和7.2%,在保证原回归方程显著性的基础上兼顾了数据拟合的精度和回归多项式的简洁性.因此,该模型对操船者在航海实践中评估船舶的操纵性有一定的实用价值.     

冰水池模型试验内容对比

针对国内外冰池的试验能力进行对比,并对冰区船冰水池模型试验中的阻力试验、自航试验和操纵性试验进行梳理总结,利用设计经验,对冰区船设计中需要进行的冰水池模型试验关键点进行分析,为相关冰区船设计的工程人员冰水池模型试验规划提供参考。     

冰水池发展现状及趋势

冰水池是一种服务于冰区船舶与海洋工程结构物设计、建造的模型试验水池。其通过模拟寒冷海域水面自然冻结状态,结合各种冰情环境实现试验室条件下的模型冰力学性质相似。在冰水池内,试验人员以一定模型试验相似率为基本准则,分析目标试验对象在冰区作业工况下的主要性能,并开展相关参数测量、数据分析的研究工作。本文基于对国内外主要冰水池及其试验技术的研究,从试验设施发展现状、试验关键技术及未来的发展趋势几个方面来展开分析。     

ARMS在船舶操纵性试验中的应用

基于传统自由自航模,开发了可控船模研究系统(ARMS),该系统可以高效率完成传统自航模操纵性试验,并且有望开展新型操纵性试验.该系统以可编程逻辑化控制器(PLC)作为运动控制系统的核心装置,按照控制器内部编写的控制程序,通过控制舵角以及主机(电机)转速,开展操纵性试验.通过连续回转操纵性实验,验证了该系统的可靠与有效,并为进一步的研究开发奠定了很好的基础.由于国外相似系统,很少采用PLC控制器作为自动化控制的核心部件,因此,该系统在灵便性与技术可靠性上具有一定优势.     

极地船舶冰区航行性能的试验预报技术发展现状

对于极地船舶而言,其设计建造必须依据先验性的冰区航行安全性能认识,而目前国际上可以借鉴的实船航行经验极度匮乏,这就必须借助有效可靠的预报方法。当前海冰力学与工程学的发展仍处于机理性探索阶段,因此,在理论方法与数值模拟上尚难以形成对冰区航行性能进行可靠预报的方法。据此,国际学术界和工程界已形成共识,冰水池模型试验是当前预报与评估船舶冰区航行性能的唯一可靠途径。文中从阻力、快速性与操纵性3个方面,对极地船舶冰区航行性能的试验预报技术发展现状进行介绍,并对其中的关键技术进行梳理,以期为业界充分了解冰水池试验测试技术提供借鉴。     

船舶操纵性自航模试验不确定度分析

船舶操纵性自航模试验是评估船舶操纵性能的重要技术手段,试验的不确定度是检验模型试验结果的重要标尺,是模型试验数据分析的一部分.国际上尚未形成完整的操纵性自航模试验不确定分析方法.论文以ITTC推荐的操纵性自航模试验不确定度分析导则为基础,采用ISO-GUM方法构建操纵性自航模试验不确定度分析方法,并以一艘集装箱船为研究...     

转舵速度对船舶操纵性影响研究

采用MMG分离式水动力模型作为船舶操纵运动数学模型,编写MATLAB程序进行操纵性仿真预报,结合一艘双桨双舵船舶在设计航速下的定常回转运动进行了数值模拟,分析了船在不同转舵速度的回转运动轨迹和相应参数,进而得出转舵速度对船舶操纵性的影响规律。     

浅水效应下智能技术试验船回转操纵性数值模拟

本文借助STAR-CCM+软件对考虑浅水效应的智能技术试验船回转操纵性进行数值模拟研究。首先对无界流场中智能技术试验船的流体动力性能评估,并且与试验结果对比验证了计算方法的准确性;在此基础上,通过改变智能技术试验船与池底的垂向距离,模拟不同浅水工况下智能技术试验船回转操纵性能。数值模拟结果表明,浅水效应下智能技术试验船侧向力系数显著增大,对应的偏航力矩系数亦有所增加。相关结论可为智能技术试验船浅水航行时安全性能提供指导。     

海洋石油支持船特殊操纵性及其性能指标研究

概述海洋石油支持船的功能特点和对海洋石油支持船的性能要求,并就环境载荷与船舶运动模式,对海洋石油支持船的动力配置要求与特殊操纵性进行分析,界定了构成特殊操纵性性能指标的定点定向、艏向复原、定点回旋、定向位移四项操纵性能指标的基本概念,并对这些性能指标及其应用分别进行探讨与论述。     

船舶转舵速度对操纵性影响的研究分析

随着国家对航海事业重视程度的加深,以及科技信息技术的不断进步,我国航海事业已经取得了许多骄人的成绩,但是依然存在船舶碰壁等安全事故,为航海事业的发展造成巨大的损失,本文基于此,建立船舶操纵的坐标系,并运用MMG数学模型,结合相应计算方式对各项流体力进行计算,分析得出某船舶的在不同状态下的运动曲线,进而分析出船舶转舵速度对操纵性影响。     

艉部先行模式下船舶冰阻力试验预报方法研究

在双向航行极地船舶的基本设计与线型优化阶段,需要对艉部先行模式下的冰阻力进行可靠的试验预报。吊舱与螺旋桨对艉部船-冰作用存在影响,但现有试验规程尚未合理考虑在该影响下船舶冰阻力的变化。以中国双向航行极地科考船“雪龙2”号为原型开展冰水池模型试验,对艉部先行模式下连续破除平整冰的过程进行了模拟。通过水上-水下联合摄录设备观测了船尾前冰层的破坏现象,并描述了螺旋桨对艉部船-冰作用的影响;结合艉部先行试验数据,提出了艉部先行模式下确定冰阻力的推荐方法,为艉部先行模式下的船舶冰阻力试验预报提供指导。     

极地物探船破冰阻力数值仿真及试验研究

由于极地物探船作业的特殊性,极地海域冰况对物探船阻力会产生较大的影响.开展极地物探船冰阻力性能研究对船型开发具有重大意义.本文利用数值仿真方法和冰池模型试验方法研究极地物探船在平整冰区的航行过程,并对比分析2种研究方法的试验现象和结果.研究表明:数值仿真方法可以较为准确地反映出极地物探船在平整冰区的航行过程和冰层的破碎...     

大型LNG船舶系泊条件试验研究

以某开敞式LNG接收站码头工程为例,通过物理模型,采用国内先进的仪器设备和试验手段,包括国内第一台可吸收式L型造波机等,模拟了风、浪、流对系泊船舶的共同作用,分析探讨了大型LNG船舶系缆力和撞击力对风浪流三种环境荷载不同方向的响应。通过优化系缆墩的布置和系缆方式,达到了LNG船舶安全系泊要求,为工程设计和运营提供了依据。     

基于熵权法和模糊集的船舶操纵性综合评价研究

采用熵权法—模糊集对船舶操纵性进行综合评价,建立船舶操纵性综合评价指标体系,阐述该方法的构造原理和操作步骤,并采用两种传统评价方法验证熵权法—模糊集在船舶操纵性综合评价中的有效性。以舵间距可调的双舵船自航模为研究对象,分别求取自航模在不同舵间距时操纵性评价指标的综合权重、模糊值以及评分函数,通过将综合评价结果与船模K′T ′P′ 指数进行对比分析,可得到更优的排序结果。该方法中,综合权重的确定克服了主观或客观单一方面赋权的不足,操纵性综合评价实现了由单一片面评价向全面综合评价的转变。熵权法—模糊集不仅在理论上具有优越性,在实际应用中也是可靠的,更适用于对船舶操纵性开展综合评价。