“深蓝”号南极磷虾捕捞加工船的研发设计

简要介绍了国内首艘自主建造的、具有世界先进水平的“深蓝”号南极磷虾捕捞加工船的研发背景及其主要性能参数,重点阐述了“深蓝”号在满足极地区域作业要求、南极磷虾捕捞、加工、储存等功能方面具备的一些特点及设计考量,为今后南极磷虾船及极地作业船舶的设计提供了技术参考,具有一定的现实意义。     

南极磷虾拖网加工船双桁架系统设计

[目的]为了提高南极磷虾拖网加工船的捕捞效率,避免拖网内磷虾长时间相互挤压以保护其虾体品质,[方法]提出一种相较于常规南极磷虾尾拖网捕捞效率更高的新型双支架桁杆拖网设计方案。通过系统结构建模方法,对双桁架系统在吊放和作业状态下的受力与结构进行仿真分析,得到拖网绞车与桁杆的距离,以及水平定位钢缆与桁杆距离的限制范围,从而避免双桁架结构的构件发生受力突变,确保拖网钢缆和水平定位钢缆在捕捞作业时的有效性。[结果]仿真结果显示,采用该双桁架系统能够在提高南极磷虾捕捞加工效率的同时确保系统结构的安全性。[结论]该双桁架系统可作为未来我国南极磷虾拖网加工船桁架设计的优选方案。     

南极磷虾捕捞加工船极限完整稳性研究

通过极限完整稳性分析方法,对比国际海事组织(IMO)《托雷莫里诺斯国际渔船安全公约》、《2008国际完整稳性规则》以及中华人民共和国渔业船舶检验局《渔业船舶法定检验规则-远洋渔船2015》对远洋渔船的稳性要求,以国内首艘南极磷虾捕捞加工船"深蓝"号为例,分析极限完整稳性临界条款,探讨远洋拖网加工渔船在极地环境下的设计工况与极限完整稳性,以对远洋拖网加工渔船和极地水域作业船舶的设计提供参考。     

南极磷虾捕捞加工船及装备发展现状和趋势

基于国内外南极磷虾产业的发展现状,不论是保证捕捞产量还是提高船载加工产品质量,提升南极磷虾捕捞加工船舶及装备的现代化水平是南极磷虾产业发展的必由之路。作为南极磷虾捕捞、加工的平台,专业南极磷虾捕捞加工船船型的升级换代必然会影响到我国南极磷虾产业的发展及在国际上的竞争力,因此有必要对我国南极磷虾捕捞加工船及配备的捕捞系统、加工工艺等的发展趋势进行探讨和分析。研究挪威南极磷虾产业发展路径不难得出,南极磷虾捕捞加工船的"极地化、专业化、大型化、绿色化"是必然趋势,而这种趋势也应是我国南极磷虾捕捞加工船船型及相关系统、工艺发展的主要方向。     

面向船舶智能航行测试的变稳船控制系统设计北大核心CSCD

[目的]智能航行控制系统作为智能船舶的大脑和中枢,其控制性能的好坏直接决定船舶航行的安全性和经济性,因此需要对船舶智能航行控制系统进行验证。面向智能船舶智能航行控制系统的验证问题,提出一种通用型验证平台——变稳船。[方法]首先,基于模型跟随原理提出一种变稳船系统架构,分析智能船舶三自由度上的运动特性,然后根据三自由度变稳目标定义位置变稳误差,采用滑模控制技术设计变稳控制器,最后,在Matlab软件中进行仿真验证。[结果]结果显示,提出的变稳控制方法能够有效跟踪模拟待模拟船,实现变稳性能。[结论]所做研究可为智能航行控制系统的验证提供新的思路。     

极地双向破冰船艉部线型适应性分析北大核心CSCD

[目的]为保证极地双向破冰船的破冰航行能力,需重点开展该类船舶的艉部线型设计。[方法]通过调研大量现役极地船舶和梳理现行规范,研究吊舱推进单元的冰载荷作用模式以及冰在船舶作用下的破坏过程,进而开展吊舱推进式极地船舶艉部线型的关键设计特征参数分析与适应性分析。[结果]研究结果表明,艉封板倾角将直接影响破冰时船体作用于海冰的水平分力和垂直分力,可适当增加该倾角以有效引导海冰的弯曲断裂;W型艉封板横剖线型可以调和流场优化与碎冰外排效率之间的矛盾;吊舱安装底座可以发挥一定的破冰作用,但将影响吊舱流场;艉鳍对船尾流场和碎冰外排也存在较大影响。[结论]研究成果可为吊舱推进式极地船舶艉部线型的适应性优化设计提供参考。     

海洋救助船船型及双尾鳍线型

文章主要研究双尾鳍对削瘦型排水量高速船快速性的影响,通过船模对比试验和实船试航表明,该项研究取得了实质性成果,对类似的公务船提供一个良好的范例。     

双艉船推进因子及其实船相关分析

双艉船型是目前应用于长江及内河各水系的快速性节能优秀船型。在实船航速预报、螺旋桨设计中需要较准确地估算其推进因子。本文对双艉船推进因子模型系列试验图谱进行了回归分析，给出了回归公式。并根据实船试航结果对用系列图谱计算的有效功率和推进因子进行了相关分析，表明用图谱计算结果来预估实船快速性是可靠的。     

22万立方米LNG船双尾鳍线型设计研究

结合22万立方米N096薄膜型LNG船舱型特点,利用CFD（计算流体动力学）软件分析结合模型试验的方法,就带有型值控制点的双尾鳍线型做了设计研究,从尾鳍形状及与首尾线型匹配等入手,对阻力、推进性能、尾部伴流场等方面进行了分析。     

基于直接计算的三体船结构疲劳强度影响因素分析北大核心CSCD

[目的]针对三体船连接桥部位的疲劳强度问题,[方法]以某型三体船为例,采用三维线性势流理论计算规则波中的船体运动及外部水动压力分布,通过全船有限元分析得到不同浪向角规则波中各热点的应力传递函数,基于线性累积损伤理论,运用谱分析的直接计算法进行各热点的疲劳累积损伤计算,并探讨不同海域、浪向时间分配等影响因素对疲劳损伤的影响。[结果]结果表明,采用中、近海海况并考虑浪向时间分配时疲劳损伤较大。[结论]所得结论对三体船的研发设计具有参考意义。     

双船间隙水体运动特性及水体阻尼修正研究北大核心CSCD

[目的]旨在修正势流理论在计算小间隙双浮体系统时由于无黏假设导致的结果失真现象,研究间隙水体的运动响应特性。[方法]建立过驳双船系统CFD数值计算模型,分析间隙水体的响应特点及机理。之后将CFD计算结果与势流理论计算结果进行对比,获得准确的双船间隙水体修正阻尼系数,从而修正势流理论的计算结果。[结果]结果表明,不同频率的波浪通过双船间隙时波面升高变化趋势不同,对于低频波浪,入射波不能穿过双船间隙,间隙的波面升高小于入射波的波幅;对于高频波浪,入射波可以从双船的间隙穿越,间隙内波面升高大于入射波的波幅;在特定波浪频率下,双船间隙存在一个高速区域,对应的双船内侧动水压力降低,产生较大的吸力,可能对过驳作业造成不利影响。[结论]通过上述方法得到了更为准确的间隙水体修正阻尼系数,为过驳双船系统的高精度、快速水动力及运动性能计算提供了指导。     

基于双隧道式船艉线型的大件运输船轴系设计

为提高船舶装载容积率,尽可能增大货舱区主尺度,以大件运输船轴系设计为例,提出了一种双机双桨船轴系布置、轴系设计的方法。该方法通过改变船壳艉部线型,形成双隧道式船艉;合理布置机舱,使主机组后移、缩短轴系长度等。经初步校核,其结果完全满足规范及强度要求,说明该方法可行、有效。     

基于CFD的双艉客船阻力特性分析北大核心CSCD

[目的]随着绿色船舶规范的实施及推进,船舶能效指数,特别是船舶航速功率指标越来越受到业界的关注。为了精确获得双艉船型的航速功率指标及船舶流场信息,[方法]基于计算流体动力学(CFD)理论,提出一种双艉船型航行阻力预报及流场捕捉的工程方法。采用粘性流计算软件FINE/MARINE,对某双艉客船的航行阻力进行计算,探讨船舶第1层网格节点高度、船舶航速以及附体对计算结果的影响,并将不同航速下的阻力预报及其结果与试验数据进行对比。[结果]结果显示,预报误差基本在3%以内。[结论]研究表明,所提方法计算效率高且易于实现,预报精度能满足工程需要,具有较强的工程实用性。     

基于OpenFOAM的大型三体船连接桥入水砰击载荷数值模拟分析北大核心CSCD

[目的]旨在探究三体船连接桥落体砰击载荷分布规律。[方法]基于OpenFOAM开源软件以及连续性方程和N-S方程,建立三体船连接桥自由落体入水砰击数值模型,模拟三体船连接桥自由落体入水砰击过程中的速度、砰击压力以及自由液面动态变化,开展网格收敛性分析,验证数值计算方法的正确性,并将数值解与实验值进行对比。[结果]结果显示,所提模型能够有效预报三体船连接桥结构的落体砰击载荷,靠近外折角点的连接桥砰击压力系数最大,得到了连接桥下表面砰击压力峰值及砰击压力系数与速度的关系。[结论]研究给出的三体船连接桥入水砰击压力特性和范围可为三体船结构强度评估与结构设计提供数值基础。     

双壳船内壳和外壳结构耐撞性能的分析和比较

依据船舶加筋板结构缩尺模型的耐撞性试验数据,结合理论计算方法,详细讨论双壳船舷侧内壳和外壳结构的碰撞损伤特性,对其进行分析和比较。研究表明:双壳船舷侧内壳和外壳结构在耐碰撞能力方面的差异虽不是很大,但在渐进破坏过程及破坏模式方面却存在明显的区别。这些结论对于提升双壳船舷侧结构的耐撞性能具有一定的指导意义。     

基于Verification & Validation的断阶双M船减阻机理分析

为研究断阶对双M船阻力性能的影响,对一标准数值方程的双M船进行改造,分别在距船艉0.5L和0.25L处设置断阶,得到4型双M船;通过改变船体表面网格尺寸,得到4种不同密度的网格方案,采用ITTC数值计算的V&V(Verification&Validation)方法,结合试验数据,进行网格收敛性分析,得到最佳网格方案。采用该网格方案,分别对这4型船从体积弗劳德数0.526到5.260的静水直航2自由度运动进行数值模拟。结果显示,在超滑行阶段的阻力与纵倾角有：无断阶>单断阶>双断阶。断阶的减阻机理在于断阶结构改善了艇底压力分布,提高滑行效率,以及使槽道中的水气混合物更易于吸入断阶,在滑行面上形成气膜,从而达到减阻目的。