基于CFD的船舶破舱进水流量系数研究

在船舶安全性研究过程中船舶破舱进水始终是重点关注的危险事件之一。本文通过建立船舶舱室底部破损的简化模型并使用流体力学计算软件Fluent,采用VOF法进行仿真计算。通过检测进水量得出基于瞬态的船舶破舱进水流量系数,并比较在底部破损口的情况下,不同破损大小、形状及破口所处水深对进水流量系数的影响,为船舶破舱事件中可以更加快速准确地评估船舶破损状况并选择合理救援救助方案提供参考。     

船舶破舱后排水施救能力的确定

建立了船舶破舱瞬时进水量速度的计算模型。考虑不同装载状态下对船舶破口的大小及其位置进行计算，给出了船舶下沉、纵倾后达到新的平衡水线乃至沉没所需的时间及进水量速度的变化规律。提出破舱临界渗透率的概念，明确船舶破舱后进水量速度的变化规律。通过比较、分析船舶破舱进水量速度与船舶排水设备能力的关系，确定船舶抗沉施救能力的可行性。为驾驶员迅速判断船舶破舱后的安全性及如何采取安全、合理的施救措施提供理论依据。     

海洋运输船舶破舱稳性计算系统

破舱稳性计算系统是我院为了满足国际海事组织ＩＭＯ对海洋运输船舶（包括货船，滚装船和客船等）的破舱稳性采用概率论的计算方法进行衡准而开发的计算机辅助设计计算系统。本文叙述了系统的组成，船舶破损进水后的平衡位置和剩余稳性的计算，货船和客船破舱稳性概率衡准计算以及液货船的确定性破舱稳性计算。基于多艘实船的计算分析，作者得出了若干结论。     

基于稳性实时计算技术的船舶破损智能扶正系统研究

基于船舶稳性实时计算技术研究船舶实时状态三维模型数字化算法用于快速计算船舶的大倾角稳性、破舱稳性和平衡浮态。参考遗传算法研究船舶破损智能扶正方案生成算法来实现智能生成扶正方案功能。然后运用上述两种核心算法设计船舶破损智能扶正系统软件,为船舶在突发破损事故时提供一套包含压载水调拨措施与步骤建议的智能扶正方案,提高船舶破损事故的处理能力。     

基于非线性规划法的舰船破舱位置识别计算

舰船破舱位置的快速识别是及时、准确地进行损管行动的基础,对于恢复舰船生命力具有重要作用.根据当前给定的浮态进行舰船破舱位置的识别计算,以复原力臂的绝对值最小为目标函数,排水量不变为约束条件,破舱进水量及其重心坐标为设计变量,采用非线性规划法求解该优化问题.该方法不依赖于液舱液位测量装置,可实时计算出舰船破舱的位置.通过对某舰船破舱位置识别计算结果分析,说明该方法简单、实用,可为舰船指挥员迅速判断舰船破舱化置提供理论依据.     

船舶破舱状态浮态的时域计算分析

基于准静态计算法,开发时域数值模拟计算程序,对船舶确定性破舱的浸水过程以及从舱室进水开始到浸水量稳定时刻再到船体停止横摇趋于稳定的时域内船体浮态进行分析,旨在弥补以往的破舱稳性计算和研究无法表现船舶横摇中浮态随时间变化的缺憾.并将这一计算模型用于3 100 TEU集装箱船某一破损条件下的确定性破舱稳性时域计算,得到结果经过对比分析证明具有较高合理性.基于计算结果,对破口长度对破损后的横摇过程的影响进行归纳.     

数据库技术在船舶破舱稳定性计算中的应用

船舶破舱稳定性的计算会随着船舶类型、舱位、人数、碰撞位置不同而不同,目前尚未建立一个统一的计算模型来实现船舶破舱稳定性计算,且破舱稳定性计算量大,建立的计算模型较为复杂。本文提出使用数据库技术、云平台技术建立一个综合的船舶破舱稳定性云计算平台,对概率性船舶破舱稳定性计算过程进行充分研究,计算分舱指数和概率因数,使用数据库技术实现对破舱稳定性计算相关数据的存储及查询,打通所有应用端、存储端和计算端的接口,并通过云平台的性能监控优化船舶破舱稳定性的计算模型。     

波浪中破损船舶的运动响应研究

波浪中破损船舶的运动会同时受到波浪激励和进出水的影响,而船体运动也会影响进出水过程,二者的相互影响机理十分复杂.本文重点研究波浪中破舱进出水对船舶运动响应的影响,文中首先基于势流理论建立了考虑破舱进出水的4DOF(横荡-垂荡-横摇-纵摇)相互耦合时域预报方法,在计算中假设舱内的液面水平,利用修正的伯努利方程模拟破舱进/出水,利用Ikeda's经验公式修正阻尼系数.然后以一艘ITTC破损稳性标模为例,研究了波浪中考虑破舱进出水的数学模型以及破舱进出水对运动响应的影响,并研究了不同自由度、破舱口位置对运动响应的影响.研究表明,本文基于势流理论建立的时域预报方法可以定量的预报破损船舶的运动响应.     

船舶破舱稳性影响因素分析

本文论述了影响船舶破舱稳性的基本因素,提出了克服破舱稳性不足应采取的相应技术措施,并论述了破舱稳性计算自动化的必要性和破舱稳性计算自动化的基本方法。     

船舶破舱后排水施救能力及其影响因素

建立了船舶破舱瞬时进水速度模型,通过比较、分析船舶破舱进水量速度与船舶排水设备能力的关系,确定船舶抗沉施救能力的可行性。并分析了当破口参数变化时,进水量速度的变化规律和对船舶浮态的影响。     

基于概率破舱的载荷计算方法及弯曲剩余强度分析研究

基于NAPA软件对某甲板货船进行建模分舱,计算了船舶概率破舱后三个初始工况下所有破损组合的弯矩值,并采用VB编程语言产生最大弯矩包络曲线;对破损后船舶的弯曲剩余强度进行了确定性分析研究,分析并得出了满足许用应力时舷顶和舭部所允许的最大破损范围。概率破舱载荷计算结果较为安全可信,且弯曲剩余强度分析方法对船舶破损时强度的判断有一定的参考作用。     

空气可压缩性对船舶破舱进水的影响

在船舶破舱进水过程中,船舱内外流体动力行为非常复杂。本文采用CFD方法研究了考虑空气可压缩性影响情况下的船舶破舱进水动力学问题。研究中建立了基于求解RANS方程的船舶破舱进水计算模型,对姿态固定的破损箱型驳船进水过程进行时域模拟。将数值模拟结果与模型试验结果进行比较,验证了本研究所采用的计算模型的有效性。对数值模拟结果进行分析,如舱内水位变化情况、水体流经破口及在舱内蔓延现象及空气可压缩性对船舶破舱进水过程的影响。     

基于SOLAS公约体系的国际船舶破舱稳性发展综述

船舶在航行中如果发生船体破损事故，可能会造成船上人员生命、财产安全以及环境污染等问题，这也是国际航运界十分关注的问题。“船舶破舱稳性”自1914年被首次提出后，国际海上人命安全公约（SOLAS）已经过100多年的发展。其关于船舶破舱稳性的规定经历了从最初的确定性破舱，发展到替代的概率性破舱，再到基于综合安全评估的统一的客船和货船概率性破舱，有关船舶破舱稳性的研究和相关规范的制定不断发展和完善。该文简要介绍了基于SOLAS公约体系的国际船舶破舱稳性的发展历程，并结合一些破损事故和相关研究工作来阐述规范发展的驱动力和方向。通过对破舱稳性发展的总结来加深对当前规范的理解，从而更加有利于船舶的安全设计。     

散货船破舱稳性计算及安全措施

根据SOLAS修正案“散货船的安全措施”及“货船分舱和破舱稳性”的各项条款的要求，计算并校核了五条散货船第一货舱破损进水后的平衡状态和船舶分舱指数，分析了不满足要求的原因，探讨了具体的改造措施，提出了新船设计的建议。     

“B—60”船舶的破舱稳性

本文在阐明“Ｂ－６０”船舶定义和应满足的国际载重线公约各项规定的基础上，着重叙述了该类型船型的破舱稳性问题，其中包括破损程度的确定，破损前假定初始装载状态的计算，破损后渗透率的确定和破损后平衡状态和稳性要求。此外，尚附上一计算实例详细演示上述各项规定。     

基于船舶破损安全性的舱室优化方法

[目的]船舶安全性是船舶最重要的性能之一,而舱室优化与提高船舶破损安全性密切相关,二者之间的关系是一个复杂的多因素问题。[方法]基于SOLAS 2009公约,评估概率破舱稳性,量化危险区域,采用层次分析法(AHP),以分舱指数、危险区域类型和数量为评估指标,求解各指标对船舶破损安全性的影响权重,并以提高船舶破损后的安全性为目标,评估出最优舱室优化方案。[结果]结果显示,调整危险区域边舱宽度、舱室长度及双层底高度均可提高船舶破舱稳性,以及船舶破损后的安全性。[结论]实验结果表明研究危险区域可提高船舶安全性,在基于多准则评估船舶破舱后的安全性上采用AHP方法可行。     

船舶破舱稳性计算方法研究

介绍了计算船舶破舱稳性的重要性,提出了破舱稳性的计算框架,以及计算过程,方便人们了解破舱稳性的研究内容及方法.主要叙述了计算破舱稳性的表面元法和基于NURBS曲面的最优化方法计算船舶破舱稳性,最后比较了这两种方法.     

双壳体巨型油船破舱稳性分析

本文探讨了双壳体压载舱的划分方式和尺度变化对破舱稳性的影响，从破舱稳性看，Ｕ型舱最佳，Ｌ型舱最差。舷边舱的宽度对破舱稳性影响较大。本文还根据ＭＡＲＰＯＬ公约的船底撕裂０．６Ｌ的破损假定进行了系列计算。计算结果表明，双壳体ＶＬＣＣ如能选择合适的压载舱布置形式，就能提高船舶在破舱后的生存能力，满足ＭＡＲＰＯＬ公约有关破舱稳性的规定。     

养殖工船干舷计算分析

对养殖工船B型干舷和B-60干舷这2种干舷进行计算分析,通过船舶计算软件NAPA计算破舱稳性。B-60工况对应的工况按照破损要求计算破损稳性,因养殖进水管连接的舱室多,所以连带破损舱室多,不能满足残存稳性的要求。按照船舶B型干舷的要求,采用概率法计算破舱稳性,通过选取不同吃水对应的GM值及合理分区,计算结果满足要求。因养殖工船进水管连带破损多,B型干舷更适合于养殖工船类似的船舶。     

波浪中破损船舶运动的时域预报

波浪中破损船舶的运动会同时受到波浪激励和进出水的影响,而船体运动也会影响进出水过程,二者相互影响。因此,准确地评估波浪中考虑破舱进出水影响的破损船体运动是十分复杂的。论文提出采用一种基于势流理论的方法进行波浪中破损船体运动的预报,该方法假设舱内的液面水平,利用修正的伯努利方程模拟破舱进/出水,利用Ikeda`s经验公式修正阻尼系数,采用4DOF(横荡-垂荡-横摇-纵摇)相互耦合的时域方法评估波浪中破损船体的运动。文中以一艘ITTC破损稳性标模为例,研究了规则波中破损船体的运动响应;通过计算结果和模型试验的对比,验证了论文采用方法的有效性,并研究了破舱口位置对运动响应的影响。研究表明,论文采用的数值模拟方法结合合理的横摇阻尼模型,可以定量地评估破损船舶在波浪中的运动。