中高速舰船超大型球鼻艏设计

球鼻艏减阻的机理至今尚未完全清晰,开展基于圆球型球鼻艏构型对兴波阻力影响机理的研究,对揭示球鼻艏的减阻机理,充分发挥球鼻艏对水面舰船的消波减阻效果具有基础性的重要意义。针对DTMB 5415船型,利用CFD计算软件STAR-CCM,分析前伸出球鼻艏主要构型参数对兴波阻力的影响及其机制。设置几组前伸出球鼻艏,其主要构型参数的前伸量与半径各异,结合采用已知试验数据和CFD计算数据分析阻力的变化规律,以及球鼻艏减阻的机理。结果表明,在特定的傅汝德数条件下,球鼻艏纵向位置和半径对兴波阻力的影响较为显著。     

球鼻艏船型船首侧推器推力减缩数值分析

船首侧推孔是在船首开一个贯穿船体的槽道,在其中装设螺旋桨,对船体产生侧向推力。槽道式艏侧推力器在零航速下能产生较大的侧向推力,但随航速增加,它产生的有效侧推力将显著下降。论文通过数值分析方法,模拟、分析球鼻艏船型船首侧推孔推力减缩的产生原因及其影响因素,为船首侧推器设计提供参考基础。     

再见球鼻艏……

球鼻艏的目的是调整船舶航行时产生的波浪,但目前各大班轮公司实行减速航行后,因海浪波动幅度较以往减小,球鼻艏的存在反而增加了船舶运行阻力。近日,马士基航运做出一项激进的举措,称将去除旗下集装箱船的球鼻艏,预计每艘船将节省 1%至 2%的燃料。     

集装箱船球鼻艏改装工艺

文章主要介绍型线优化后的船舶静水力性能变化和球鼻艏内部结构形式,并从生产工艺方面介绍了球鼻艏的整体拆装,从而达到缩短改装周期,快速、高效完成球鼻艏置换的目的。     

集装箱船球鼻艏改型设计方法

文章利用CFD数值模拟仿真计算,对主动降速航行后的集装箱船进行球鼻艏改型设计,并将计算结果通过船模试验进行验证,使船舶球鼻艏改型后的综合阻力降低5%。     

球鼻艏分段建造精度控制

本文简要介绍了球鼻艏分段建造方法,分析了产生精度偏差的原因,从整个施工过程详细介绍了控制分段精度偏差的技术和工艺措施。     

渔船球鼻艏参数优化研究

优化球鼻艏形状可以改善船舶阻力性能.本文以阻力最小为目标,提出了一种渔船球艏优化方法.首先对渔船球鼻艏进行参数化建模,以球鼻艏的设计参数作为设计变量,利用敏感性分析方法结合CFD技术对设计变量进行灵敏度分析,甄别出对阻力性能变化最为敏感的若干设计变量;然后,使用穷举搜索法对样本空间进行采样,并通过CFD技术进行阻力预报;最后建立阻力系数与设计变量之间的替代模型,利用遗传算法优化渔船性能,获得阻力最优对应的球艏形状.研究表明,在设计工况,采用该方法优化后的船型较初始船型总阻力降低2.68％.     

船舶球鼻艏换新工艺方法研究

为适应当前经济形势,在赢得坞期、船期,不改变船舶总体性能的前提下,将现有船舶的球鼻艏结构换成较为节能的球鼻艏类型,以此来减少船舶的燃油消耗量,从而降低运营成本。文章主要介绍一种大型船舶球鼻艏整体拆旧和换新设计施工方案,球鼻艏总段换新工程实行"盘车拆旧、滑移换新"的方案,盘车将整体拆旧的球鼻艏从浮船坞整体转运至半潜驳船后使用滑道拖移,将换新后的球鼻艏总段滑移、安装、顶升调整到位。     

水面舰船球鼻艏减振降噪研究

在舰船球鼻艏内敷设吸声橡胶以降低噪音等不利因素对声纳基阵的影响,并对敷设与未敷设吸声材料进行分析研究,证实敷设吸声材料能显著降低噪音等级,为声纳提供安静的工作环境。     

船型方案优化设计的应用探讨

根据设计船舶的具体要求确定设计变量、目标函数及约束条件，构造描述船舶优化设计的数学模型。运用有约束条件非线性规划问题的罚函数算法、多目标决策问题的分层序列算法，结合MATLAB“Optimization Toolbox”进行优化计算。计算结果和实际营运效果表明，优化船型船舶与本航区同类非优化船型船舶相比，营运性能有显著提高。     

5668 TEU集装箱船球鼻艏改造节能

为给现有船舶寻找一种方便、有效的节能措施,以5 668 TEU集装箱船为例进行节能研究。通过统计其以往的运营资料,分析其航行状态,发现船舶航行状态较差主要体现在球鼻艏与当前的航行条件不匹配。对此,提出对球鼻艏进行改造的节能措施。以权衡设计理念为指导,以模型试验结合数值分析作为球鼻艏优化手段,通过模型试验验证节能效果并将其应用到实船。测试结果表明:改造后的船舶在常用状态下节能效果显著。     

三维球鼻艏入水砰击研究

基于有限体积法的数值仿真方法对三维球鼻艏的入水砰击问题进行了研究.建立包含气水流场的三维有限元模型,研究了入水过程中流场的自由液面的变化、空气层的作用、纵向曲率和纵向速度对入水压力的影响等问题.结果表明,数值计算仿真的方法可以有效的模拟三维球鼻艏入水过程中自由液面和空气层的变化情况,在相同有效冲击角处球鼻艏的纵向曲率对砰击压力也有较大的影响.     

球鼻艏声纳基阵部位噪声控制研究

本文通过实验，系统地分析了几种形式声板的降噪效果及非透声界面吸声处理的声学效果，并采用刚硬板衍射和散射计算校核了实验结果，证明声障板及非透声界面的吸声处理，可以降低球鼻艏声纳平台区的噪声干扰，改善其声学环境。理论计算与实验结果较吻合。     

球鼻艏商船的湿表面积近似式

计算船体水阻力与水下船体油漆面积时,都要用到湿表面积计算公式,而且多按经验公式计算,其优点是简便快捷,因此为广大造船工作者所欢迎。最常用的湿表面积计算的经验公式有: Mumford-Denny式: Taylor 式: Olsen 式: von Lammeren 式: 但是,以上这些公式的计算结果,已不适用于有球艏的船型,与按高度分割的围长沿不同水线长积分计算的精确结果比较,误差约有2～5％,见下表所示,因此有必要寻求误差更小的经验公式。     

球鼻艏制造设计放样新工艺的应用

本文以某型舰玻璃钢式球鼻艏结构制造首次实现数控编程放样为例，对运用TRIBON与HD-SHM船体系统结合起来建立完整球鼻艏线型，编程放样，确立新放样工艺提供装配作业指导作了阐述。     

球鼻艏换新工程的质量控制工作

对于集装箱船和滚装船的球鼻艏换新工程,新球鼻艏的线型是否能够满足型线图的要求、球鼻艏外板及其与船体艏部外板的过渡是否光顺,是考核该项工程建造质量的重要因素之一,而对球鼻艏线型的控制又是该项工程的一个难点。文章分析了新球鼻艏分段建造中产生线型不光顺的各种因素,并根据新分段建造中各阶段的具体情况提出了适当的控制方法。     

6600 TEU集装箱船球鼻艏的优化方法

基于适合集装箱高速航行的球鼻艏在低速航行时减阻效果差的问题,对6 600 TEU集装箱船球鼻艏进行了优化。优化后的球鼻艏形状为尖瘦形,低速航行时能有效降低兴波阻力,节能效果明显。     

特种材料球鼻艏抗冲击特性数值研究

为探讨球鼻艏结构的抗冲击性能,采用数值手段对典型球鼻艏结构进行一体化建模,基于Abaqus的声固耦合法模拟水下非接触爆炸载荷与球鼻艏结构的相互作用,提取设计工况下的球鼻艏典型部位的冲击响应结果。结果表明：钛合金材料极大提高了球鼻艏结构的局部抗冲击性能,但在遭受水下非接触爆炸载荷时,仍出现了明显的塑性变形;球鼻艏底部钢结构由于采用纵横肘板进行支持,具有优异的安全性;随着冲击因子的增加,球鼻艏结构的应力近似呈线性增长,而塑性应变曲线随着冲击因子的增加呈指数曲线增加。