倾斜船舶在随机海浪中的生存概率分析

应用安全池思想研究随机海浪中倾斜船舶大幅横摇运动及倾覆概率问题．船舶横摇运动微分方程充分考虑了船舶阻尼和恢复力的非线性以及海浪激励的随机性．应用谐加速度方法求解船舶非线性横摇运动微分方程．绘制了船舶在不同倾斜角下的安全池，并据此得出了船舶的安全概率．研究表明：倾斜角对船舶的稳性影响很大，在同等激励下，倾斜角越大，船舶的安全池面积越小，倾斜船舶在较小的海浪激励下就可以倾覆。     

高速集装箱船舶在海浪中的安全性研究

理论计算方法预报高速集船舶在波浪中的运动规律，讨论船速，波浪 遭遇角及波浪周期对船舶产生剧烈运动的影响和导致高速船在斜浪航行中经以大的横摇运动的原因根据研究，提出确保高速集装箱船舶在海浪中安全航行的具体措施。     

随浪中骑浪现象数值研究

对随浪中船船的骑浪（surf-riding）现象进行了研究,建立了某型船在船体水动力和螺旋浆推力作用下考虑波浪激励力和二阶定常漂移力时的非线性纵荡运动微分方程,运用数值方法,研究了船舶从周期运动到骑浪的转变机理,对周期运动与骑浪之间的临界状态进行了初步的探讨。     

波浪激励下红土镍矿运输船舶倾覆机理

选取具有典型流态化货物特征的红土镍矿、高岭土与红砂土进行了临界含水率和流态化试验, 测定了其临界含水率; 利用激励横摇装置开展了不同激励幅值与频率的激励横摇运动试验, 对比了3种不同货物在不同含水率下倾覆力和力矩的时历特性; 设计了倾覆机理试验, 选择临界含水率红土镍矿作为试验样本, 在波浪水槽中造波激励舱段横摇运动, 再现了红土镍矿运输船舶的倾覆过程, 利用高速摄像机记录了自由液面变化情况, 通过图像处理技术对自由液面进行分割, 根据自由液面情况分析了红土镍矿运输船舶倾覆过程中舱段的浮心和重心变化。试验结果表明: 红土镍矿、红砂土、高岭土的临界含水率分别为33.6%、22.0%、39.4%;对于具有不同性质的土, 在相同激励条件下, 晃荡力与力矩呈现出不同的性质; 当相位差为90°与270°时, 不对称力矩较相位差为0°与180°时增大4.37倍; 红土镍矿运输船舶倾覆主要原因为流态化货物晃荡导致横摇力矩增大、动稳性降低而发生倾覆, 同时, 晃荡力矩与货物性质、激励周期、黏性、激励幅值等多种因素有关。     

海上不规则波浪扰动对船舶运动的影响

针对动力定位船舶高精度六自由度运动数学模型的需求, 研究了不规则海浪扰动的建模方法及其对船舶运动的影响, 对比了长峰波与短峰波的波面形状及其产生的波浪力和力矩; 基于傅汝德-克雷诺夫假设, 将船舶近似为箱型船, 建立了长峰和短峰不规则波对动力定位船舶产生的扰动时域模型; 基于微幅波假设和线性叠加原理, 采用中国沿海的频率谱和国际拖曳水池会议推荐的扩散函数, 建立了长峰和短峰不规则波的三维波面模型, 并对一艘动力定位船舶进行了主浪向角为90°、135°和180°的仿真验证。仿真结果表明: 长峰波和短峰波所产生的一阶波浪力均呈高频振动变化; 当主浪向角为90°时, 长峰波产生的一阶波浪纵向力、纵摇力矩、横摇力矩接近于0;当主浪向角为180°时, 长峰波产生的一阶波浪横向力、艏摇力矩、横摇力矩接近于0;长峰波产生的二阶波浪力和力矩比短峰波大19.2%;短峰波较长峰波在形状上更具有不规则性和不对称性, 短峰不规则波可对船舶在波浪中的运动产生较大影响。     

船舶在随浪和尾斜浪中的安全操纵

船舶在随浪和尾斜浪航行中，当船长与波长、船速几乎相等时，并且船舶骑在波峰上，其纯稳性夹失最为严重；在海面的不规则波转为规则波时，会出现能量相对集中的集中的钉状型波峰，船舶有可能在一个长时间内不断受高波连续冲击；当船舶的固有横摇周期与波浪遭妆近时，会出现参数激振。因此，在保证船舶航行安全时，要注意保证船舶具有适度的稳性；选择合理的航速和航向角；航速的控制应不超过１．８；要避免船舶出现的初始倾角；要廑     

水箱内浅水三维流动计算

利用Ｇｌｉｍｍ方法计算了水箱内浅水的三维流动，给出了水箱内水量随时间的变化以及任意时刻水箱内水位的分布情况，其结果在一定程度上可以解释甲板上浪引起船舶倾覆的机理。     

船舶稳性衡准研究的发展综述

文章在回顾船舶稳性发展的基础上,对现阶段完整稳性、随浪稳性、倾覆现象、破舱稳性的研究进展做了进一步阐述,最后对今后船舶稳性研究工作提出了建议。     

风帆助航船舶运动模型

分析了处于复杂环境下的风帆受力, 给出了风帆在最佳攻角下的受力函数。基于船舶运动与主机转速之间的耦合关系, 得出了船舶主机输出转矩与油门杆位置的拟合函数。以76 000DWT大型远洋散货船“文竹海”号为研究对象, 根据实船参数建立了4自由度的风帆助航船舶运动模型。仿真结果表明: 添加风帆后船舶速度增大, 横摇角减小, 但偏航增加。添加风帆后, 在相同时间内船舶行驶的里程、最佳攻角下的船速与横摇幅度都随风速的增大而增大, 但横摇角小于15°, 在安全范围之内。可见, 船舶运动模型符合实际船舶运动规律, 是有效的。     

船模过驳波浪运动检测试验研究

利用研究构建的船舶波浪运动检测系统和检测数据处理及有效积分的方法,在波浪试验室进行了船模过驳波浪运动试验,并对试验数据进行了分析处理.分析指出,舰船过驳时应在迎浪的情况下进行,并且应适当调整两船相对波浪的位置,尽量使两船的波浪运动相位同步.     

规则波中船舶运动六自由度数学模型

为了提高船舶操纵模拟器的精度,应用船舶操纵性分离建模理论,基于傅汝德-克雷诺夫假设,将船舶近似为箱型船,估算波浪对船舶六自由度运动的干扰力与力矩,并将波浪的干扰力与力矩作为外力与力矩的一部分,叠加到分离型船舶运动数学模型中,建立了船舶在规则波作用下六自由度船舶运动的数学模型,给出5级海况下船舶全速旋回运动响应的时间历程仿真曲线.仿真结果显示:仿真结果与相关文献结果相近,运动趋势一致,能够满足大型船舶操纵模拟器对船舶运动数学模型仿真的精度要求,同时船舶运动数学模型由3自由度增至6自由度,提高了模拟的逼真度.     

舰船波浪中运动时域预报方法研究

舰船摇荡运动影响到舰载机的起降率和舰载武器的使用精度,因此研究舰船摇荡运动预报具有重要实用价值。对舰船摇荡运动时域预报的发展和研究现状进行综述,分析了各种时域预报方法在舰船运动极短期预报中存在的问题和其优缺点,通过比较可看出,支持向量机等较为新的预测方法比传统预测方法具有更长的预报时间和更高的预报精度。     

舰船尾流气泡运动特性研究

建立了气泡在舰船尾流中浮升运动与径向运动的理论模型,针对不同半径、不同气体成分的气泡进行了数值模拟.计算结果表明:泡内气体成分对于半径较大的气泡无明显影响,而对于半径小于50μm的气泡则会产生显著的变化,甚至可能影响气泡变化的趋势;半径小于100μm的微小气泡能在尾流中长时间地存在,且随着气泡半径的减小,气泡在尾流中的存在时间呈指数规律增长,这一结论与实验结果具有较好的一致性.     

船舶静止受外力作用运动规律探析

本文在假定理想条件下,探讨船舶受外力作用时的运动状态改变规律,通过力学原理进行计算推导,结合船舶操纵实践,分析不同受力情况下的船舶运动,并给出操作建议。     

船舶运动混合智能控制评述

船舶运动控制表现出强干扰、时变、非线性、不确定、高可靠性要求的特点,其重要性和复杂性使其成为自动控制理论最为活跃的应用研究领域之一.智能控制以及各种智能技术集成的混合智能控制方法在这一领域得到广泛关注.文中分析比较了各种智能控制和传统榨制的特点、混合模式,介绍了混合智能控制应用于船舶运动控制的研究成果,指出了现有混合智能控制尚未有效解决的问题及船舶运动控制研究的发展方向.     

船舶运动控制研究

首先对船舶运动控制研究中存在的问题进行了分析，认为其研究中主要存在三方面的问题，即用于控制器设计的模型存在不确定性问题、控制器设计模型的非线性问题和执行机构的问题，针对这些问题，利用鲁棒控制和鲁棒自适应控制理论，提出了解决这三方面问题的控制策略，经仿真研究证实其控制效果是令人满意的。     

桥区水域失控船舶的航迹预测

桥区水域失控船舶不仅会引起重大水上交通事故的发生,也会对桥梁的安全造成隐患。本文通过失控船舶在桥区水域运动数学模型与支持向量机(SVM)算法在失控船舶航迹回归预测方法的对比分析,来研究失控船舶在风、流等自然条件下,在桥区水域的运动轨迹,为失控船舶航迹预测软件的研究提供理论依据。     

三峡库区桥区河段船舶运动模型与仿真研究

三峡成库后,库区在建跨河桥梁日渐增多,为避免或减少船桥碰撞事故,从船舶驾驶与避碰的角度,以石忠高速公路忠县长江大桥为研究对象,运用船舶操纵理论,建立船舶在桥区水域受风、流影响偏航数学模型,并通过仿真技术模拟船舶在桥区河段运动航迹,显示船舶通过大桥上下行三维视景,为研究三峡库区跨河桥梁主动防撞提供理论依据。     

物联网系泊船舶运动监测系统方案设计

研究了港口码头系泊船舶运动监测系统的方案设计问题,提出一种基于物联网技术的系泊船舶运动监测系统设计的方案,阐述了系统构成和监测软件的设计思想.数据感知层采用射频识别和传感器两大核心技术实现数据采集,网络层采用无线局域网技术传输监测数据和控制命令,应用层采用串口通信技术接收和发送数据.模型试验表明了系统方案和采用技术的有效性和可行性.