极地破冰船冰区结构设计规范对比研究

通过对各主要船级社关于破冰船结构设计的规范进行比较和分析,研究了不同规范关于冰级定义、船体加强区域划分、材料和腐蚀余量、船体外形参数、冰载荷、冰区总强度、冰区构件尺寸以及结构设计细则的具体要求;总结了各种规范体系的特点,为今后极地破冰船的结构设计研发提供了规范参考,具有一定的现实意义。     

大型油船冰区加强结构设计研究

介绍芬兰-瑞典冰级规范和主要船级社规范对冰级和冰带区域的划分,分析冰载荷及其作用原理。以10.99万吨AFRAMAX成品/原油船为载体,研究结构布置形式及高、低位冰区水线等冰区加强设计难点和对策,指出冰区加强设计中应注意的有关问题,提出冰区航行船舶设计时应遵循的原则,得出IA冰级符号将使船体结构增重1.05%的结论。     

松花江大顶子山航电枢纽船闸闸门防冰措施试验研究

松花江干流大顶子山航电枢纽是我国在平原季节性冰冻通航河流上建设的第一座航电枢纽工程。随着枢纽船闸的建成运行,闸门受冰冻的影响比较突出,但由于国内有关船闸闸门防冻防冰方面的研究很少,也没有专门的规范标准和成功的运行经验可以借鉴。文章通过现场观测、模型试验、理论分析等手段和方法对该问题进行了初步研究探讨,提出了船闸闸门的防冻防冰措施方案。     

某型远洋渔船冰区加强方案分析

为了得到安全经济的渔船船体冰区加强结构形式,对冰区加强区域结构分别根据BV船级社规范和CCS钢质海船规范进行计算,为了得到直观的计算结果,选出按BV规范计算得出的钢材重量最轻的方案进行有限元直接计算,根据直接计算结果得到钢材强度的利用率,对比发现由于两部规范的冰区加强部分适用船型较广且针对的海域有所不同,其加强内容不是根据渔船特有的作业特点制定的,所以有必要区分商业运输船和渔业捕捞船的工况,针对相应的航行海域选择合适的规范和冰级。     

极地冰区船舶发展分析

分析了极地冰区船舶发展的背景,对极地航道、资源开发等因素等进行论述,认为发展极地冰区船舶是未来船舶行业发展的重要方向。研究了与极地航行船舶相关的规范、规则的发展情况,认为规范和规则对极地冰区船舶的运行安全和减少排放等要求日趋严格,各船级社对极地船舶的设计要求和验证方法逐渐统一。介绍了当今世界主要的破冰船船型及动力系统,并对极地冰区船舶的发展特点进行分析。     

64000 DWT散货船冰区加强结构设计

随着全球散货船市场的复苏,船东对散货船的要求日趋多样化.为加拿大船东设计、增洲船厂建造的64 000 DWT散货船,在满足原有散货船共同规范CSR的基础上,额外满足了芬兰瑞典冰区的IC级冰区要求.针对该规范对结构设计的影响进行探讨,并对如何在满足强度要求的前提下尽量保证船厂施工的便捷性进行研究.     

冰区加强船舶强肋骨的结构设计

2003年,镇江船厂为唐山市"京唐港务局"设计并建造了"2 940kW 全回转港作拖船".根据该船的技术规格书:该船按<钢质海船入级与建造规范>(2001)(以下简称<规范>)设计、建造，同时船体结构按B3级冰区进行加强.     

湖区桩基极限挤压冰力计算研究

现行JTS 144-1—2010《港口工程荷载规范》提出了海冰和河冰的极限挤压冰力计算公式，但是规范中没有针对大面积淡水湖区的计算公式。基于实际工程，通过对比分析国内相关行业规范针对极限挤压冰力的计算公式，并结合数值模型实验得出，利用《港口工程荷载规范》的河冰公式计算得出的极限挤压冰力偏小，而海冰公式计算得出的极限挤压冰力偏大，根据现行JTG D60—2015《公路桥涵设计通用规范》得出的极限挤压冰力与数学模型模拟值基本一致。因此对于大面积淡水湖区极限挤压冰力的计算可以参考《公路桥涵设计通用规范》中的计算公式。该研究为计算大面积淡水湖区极限挤压冰力提供一定的依据，为修订规范时提供参考。     

极地航行船舶冰带骨架系统规范设计研究

基于IACS极地船级(Polar Class)规范环境,以中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)正在研发的一型满足PC3级的万吨级极地自破冰科学考察船为研究对象,通过实际算例分析,重点论述冰级、骨架型式及参数、首部形状等对冰带区域骨架系统规范设计的影响。基于研究船型,对冰带舷侧骨架系统进行多方案比较分析,证明在冰带结构质量控制方面,横骨架式布置方案有其优势。     

3万吨级化学品船舵系统设计

介绍舵系统的设计，水下检验、冰区加强以及规范修改对舵的要求和影响。     

极地船舶冰载荷直接计算及结构强度评估

关于设计冰载荷的计算，目前各大船级社略有所不同，存在着几个独立计算体系，而对于船舶在冰载荷作用下的有限元直接计算，各大船级规范中没有给出说明，也几乎都没给出相关指导文件，本论文根据一艘极地原油船项目，送审DNV-GL船级社，与其交流沟通送审过程中，整理出一条关于极地船舶冰载荷直接计算的方法，并得到船级社的认可。     

冰区航行船舶冰阻力研究方法综述

船舶在冰区航行时的冰阻力性能一直是国内外关注和研究的重点。冰阻力的研究主要集中在经验方法、数值模拟和实验研究三个方面。同时,由于冰区船舶在航行过程中频繁地与冰层或浮冰产生碰撞,海冰的材料结构和力学性质对冰阻力的研究有重要影响。文章从冰的物理力学特性出发,简要回顾几种重要的冰本构关系模型及其适用性;并从经验方法及试验与数值模拟相结合两个角度,回顾和讨论浮冰区和平整冰区中船舶的冰阻力性能研究进展;最后,基于研究现状提出尚需进一步解决的问题。文章旨在介绍冰区船舶冰阻力性能的研究进展,望能为后续冰阻力研究提供参考。     

Dilated-polyhedron-based DEM analysis of the ice resistance on ship hulls in escort operations in level ice

The ice resistance on ships in escort operations in level ice are investigated using the discrete element method (DEM). A dilated polyhedron—generated by the Minkowski sum of a sphere and a polyhedron—is employed in the DEM; this dilated polyhedron-based DEM (DPDEM) is adopted to simulate the ship–ice interaction, wherein the contact force and bond-failure criterion are considered for the collision and fracture of sea ice, respectively. A three-point bending test was simulated with DPDEM, and a field test was conducted in the Bohai Sea to validate the DEM results. Further, a parametric analysis of flexural strength was conducted to identify the parameters involved in the bond-failure criterion. The ice resistance on icebreakers and cargo ships in level ice are simulated using DPDEM. The simulated ice resistances are compared with the Lindqvist and Riska formulas and the model test, which proves the validity of the DEM simulation. The interaction between ships and level ice is simulated parametrically to investigate the ice resistance on cargo ships with and without the icebreaker escort. Influencing factors such as ship speed, ice thickness, and ship breadth were examined to investigate the ice resistance on the escorted cargo ship. Analysis and change rules of the ice resistance on cargos affected by those factors were given.     

海冰对港口作业的影响及应对措施

渤海和北黄海每年冬季都有结冰现象。海冰能够封锁港口、堵塞航道、破坏近海结构物、使航行中的船舶受损,给船舶进出港航行、操纵及靠离码头作业等带来极大困难,对港口运营也有较大的影响,严重情况会导致重大海难事故。从港口建设决策者及运营管理者的角度出发,多方面阐述了海冰对港口作业的影响,并重点论述了港口应对海冰灾害的措施,为冰况区港口能够延长作业天数及安全生产提供参考。     

冰区船舶操纵

本文详细分析了船舶在冰区航行时靠离码头，冰流中锚泊，冰中救助等冰区船舶操纵特殊情况，并总结经验。其对船舶在冰区安全航行具有很好指导意义。     

冰区航行船层冰作用下的结构响应

船冰碰撞是一个复杂的动力学过程,如何得到碰撞中的冰载荷一直是船舶碰撞研究领域的热点之一.本文分别建立300000 t冰区航行船和层冰的有限元模型,基于弹塑性理论及非线性有限元理论,利用MSC.Dytran对其碰撞进行数值仿真,模拟了船首及层冰的接触碰撞过程,最终得到船冰碰撞过程中的碰撞力、船首结构响应、船航速变化及能量耗散等参数.分析船冰碰撞过程中的碰撞机理及特性,并对冰区航行船特别是其船壳提出结构加强的建议,为设计冰区航行船提供一定的参考.     

海难再次提醒我们注意冰区航行

结合“埃德蒙顿”号在白令海冰困遇难的教训,建议船舶应谨慎进入冰区;同时对从事冰区航行的船舶应做的准备、冰区航行的方法以及冰困后的救助措施进行了论述。     

东营港某桩基引桥工程防冰设计

结合目前国内冰荷载研究现状,主要介绍了东营港某桩基工程的冰荷载类型、冰荷载计算方法及防冰设计方案,从施工难易程度、施工工期、投资造价等方面考虑,着重分析比较了预制挡冰裙和基桩外包钢皮这两种防冰措施的特点,并总结了海港工程防冰设计应注意的主要事项,供同类工程设计时参考、借鉴。     

51800DWT冰区加强型成品油轮船体结构设计

51800DWT冰区加强型化学品／成品油轮是广船国际自行开发设计的、具有世界先进水平的北极冰区航线成品油／化学品船。该船可满足全球造船业所公认的高等级规范“瑞典-芬兰冰级1Asuper”。本文结合冰区加强结构设计介绍该船的船体结构设计特点。     

中国新型极地考察船冰载荷预估研究

本文针对中国新型极地考察船所受冰载荷进行了研究,其中包含了平整冰阻力和浮冰碰撞力.对于船舶设计者和建造者来说,船舶冰载荷的预估非常重要.本文采用经验公式方法计算了该船在平整冰中航行的冰阻力,并且与模型试验结果进行了对比.结果显示,计算和试验结果中的冰阻力都随船舶航行速度的增大而增大,经验公式方法可以预测出合理的平整冰阻力.通过计算得到了该船的性能曲线,即该船在不同厚度平整冰中航行所能达到的速度.此外,本文还考虑了该船与圆形浮冰之间的三维斜向碰撞问题,采用解析方法评估了浮冰对船舶的撞击力,研究了撞击位置、法向框架角度以及浮冰尺寸对碰撞力的影响.基于计算结果,本文就冰载荷的预测进行了讨论并提出了一些建议.