水流对顺岸码头上系泊船舶作用力的研究

针对顺岸的高桩河港码头叙述了水流对系泊船舶作用力的试验研究成果，给出了关于水流力系数的经验公式和半经验公式，与理论分析的结果相符合。     

船舶进出船厢下沉量预测

由于升船机承船厢断面系数较小,船舶进出船厢是一个复杂的三维水流与船舶运行耦合的问题,水力学问题十分复杂。需要根据船舶航行下沉量制定合理的船舶吃水控制标准和船舶航行方式,防止船舶发生触底以保障船舶航行及船厢对接安全。首先介绍了船舶进出船厢过程中船舶航行特性,分析船舶下沉量的主要影响因素,概述前人进行的理论分析和公式推导,总结相关经验公式。其次,针对船舶进出船厢这一过程,对比分析了各经验公式的计算结果。最后提出未来船舶进出升船机船厢下沉量研究工作的方向与内容。     

内河船舶经典过弯操作经验“挂高取矮”数值解析

内河弯曲河段水流流态复杂多变,导致船舶过弯操纵存在困难,驾驶员大多依靠操船经验操作,但统计结果表明,水上发生交通安全事故大多与"人(驾驶员)"有关,其中人为失误因素导致水上交通安全事故的概率约占80%。为解决此矛盾并保证船舶安全过弯,选取研究水域对其弯曲流场的特点和船舶航行规律进行分析,充分吸取经典船舶过弯经验并对经典过弯操作经验"挂高取矮"进行数值解析,采用标准与数值公式比对计算的方法确认船舶下行过弯操作所需的船舶挂高量与航行漂角。研究结果表明:在选取合理的参数之后,"挂高取矮"操作可有效减少水流流态对船舶的影响,保障船舶过弯安全,"挂高取矮"数值解析方法可行可信。     

小流向角下的30万吨级油船水流力试验

现行的《港口工程荷载规范》没有体现出小流向角对船舶水流力的影响,而船舶水流力的变化与流向角及流速密切相关。为精细化研究小流向角及流速对系泊船舶的作用力影响规律,基于物理模型试验,研究流速为1. 0、1. 5、2. 0 m/s,流向角θ为0°～15°的条件时30万吨级油船的船舶水流力的变化规律。结果表明,纵向力和横向力均随着流速的增大而增大;当流向角θ为0°～15°时,纵向水流力与使用规范公式的计算结果吻合较好,横向水流力的试验结果约为计算值的2倍。     

大型沉井浮运阻力研究

利用计算流体软件FLUENT对大型圆形铜沉井浮运时受到的水阻力进行数值计算，得到了不同流速不同吃水工况下沉井外壁和沉井总体的水流力；并将FLUENT计算结果与经验公式估算结果比较分析，验证了经验公式中只规定外壁为挡水面积是不合理的。在实际浮运中沉井内壁也受到了较大的水流力，并且不可忽略。依据FLUENT数值结果对经验公式进行修正，修正后的公式考虑了内壁受到的水流力，可更准确地估算大型圆形沉井浮运时的水流力。此修正经验公式可为工程实际提供参考。     

基于半经验公式方法的破冰船破冰阻力计算研究

传统Lindqvist半经验公式存在将不同船型阻力的计算结果均一化的缺点,本文基于船首不同区域的海冰破坏模式,采用船体纵向切片法对传统Lindqvist半经验公式进行了改进。通过将传统及改进后的半经验公式计算结果与模型实验结果进行比较,验证了改进的Lindqvist半经验公式计算结果的有效性和正确性。进而通过半经验公式计算方法,研究了船速和船舶吃水对船体所受破冰阻力的影响。结果表明,改进的Lindqvist半经验公式计算结果明显高于传统Lindqvist半经验公式,与实验值更为接近；船舶破冰阻力随船速呈近似线性增长的趋势,随船舶吃水的增加呈现减小的趋势。     

上虞闭合式港船闸引航道水流条件及淤积预测

闭合式港是处于强潮多沙河口港口建设的新思路,其关键技术问题是引航道的水流条件及泥沙淤积。以钱塘江河口上虞闭合式港为例,采用经验公式及数模计算等方法,分析其引航道的水流条件和淤积强度。结果表明,上虞闭合式港引航道的水流条件可基本满足船舶进出港需求,引航道淤积分布从闸室至口门淤积强度沿程逐渐增加,至口门附近达到最大,从口门向引航道外淤积强度逐渐减小,平均淤积强度约0. 06 md,可通过"射流掀沙,引流输沙"的技术进行清淤。     

大型油轮水流力试验研究

大型油轮的水流力是开敞式深水码头设计中的重要参数之一。分别对JTS 144-1—2010《港口荷载工程规范》、OPTIMOOR计算软件、英国BS 6349规范、石油公司国际海运论坛《系泊设备指南》以及MIL-HDBK等5种船舶水流力计算方法进行对比分析,并通过物理模型试验进行验证。研究结果表明:我国现行《港口工程荷载规范》关于船舶水流力的计算公式当15°<θ<165°时与试验结果相差较大,而国外规范计算结果与试验结果符合较好。因此,建议船舶水流力的纵向分力采用英国BS6349规范计算,横向分力采用OCIMF《系泊设备指南》中的公式来计算。     

水流流向对圆柱群阻力特性影响研究

为解决工程实际中桩群码头的水流绕流阻力计算问题,以指导涉及桩群的物理模型试验和数值模拟计算等工作,在归纳总结已有的研究成果的基础上,通过先进的数显式测力设备和悬浮测力法对有限深度均匀水流中,不同水流流向对圆柱群绕流阻力影响的测试研究,得出迎流角对圆柱桩群阻力的影响规律,并得出圆柱桩群阻力的迎流角影响系数和其经验公式,并进一步归纳总结出迎流角度为θ的矩形排列圆柱桩群的总阻力计算经验公式;并通过试验测试得到了良好的验证,证实了这些研究规律和公式的正确性和可靠性.该研究成果进一步完善和发展了有限深度均匀水流中,水流流向对圆柱群绕流阻力影响特性规律,并指出该研究的工程意义与价值.     

波浪作用下大型开敞式码头系泊船舶撞击能量研究*

为研究大型开敞式码头泊稳条件,采用理论结合物理模型试验分析的方法,研究大型开敞式码头系泊船舶在波浪作用下的船舶撞击能量。通过分析船舶撞击能量随波高、周期、水深以及船舶特性等要素的变化规律,提出经验公式解析式,通过大量的物理模型试验数据分析,确定出系数,给出完整的系泊船舶撞击能量经验公式,最后进行了算例验证,结果表明该经验公式是合理的。     

水面舰船总强度标准应用研究

由于现有国内水面舰船设计规范仅适用于船长160m以下的舰船,有必要提出适用于船长160m以上的水面舰船结构设计标准,本文着重讨论了水面舰船总强度标准,综合分析和比较了现行规范对总强度的相关规定,并在整船三维有限元强度分析的基础上提出了当船长超过160m并接近200m时船体的总强度标准的建议,最后给出了设计目标船的结构设计校核应用实例.     

弯曲航道平面尺度研究

在弯道实船试验基础上,结合已有研究成果和有关标准及规范,分析研究了弯曲段航道的最小弯曲半径、航道度及其加宽位置。指出现行有关航道最小弯曲半径的规定基本适合于自航船舶并略偏于安全,现行弯道加宽公式计算值偏小比较并推荐了弯曲航道宽度计算公式和相应参数,弯顶采用凹岸加宽既必要又可行。     

舰船静电场防护技术发展综述

静电场防护已经成为当今舰船科学领域的一项重大课题,直接影响舰船在作战时的隐身性能。本文重点介绍舰船静电场产生的原因及其现状,分析影响舰船静电场的主要因素,给出了降低舰船静电场的方法,并论述目前针对舰船静电场防护的研究进展。主要从舰船自身的设计工艺、舰船的牺牲阳极阴极保护优化、外加电流阴极保护技术优化、外加补偿电流法等方面出发,探讨对舰船静电场防护的方法,最终得出外加补偿电流法是对舰船静电场防护效果最好的结论。     

环境烈度因子在FPSO船体梁强度评估中的应用

由于作业方式不同,用于计算FPSO与不限定航线条件下船舶设计载荷的规范计算公式不一样,如何将现有的关于普通海船的规范用于FPSO的设计评估是FPSO研究中的关键问题.基于现有常规钢质海船规范,文章采用环境烈度因子(ESF)对用于计算运营于无限航区船舶设计载荷的规范公式进行修正,将修正后的公式作为FPSO设计载荷的计算公式.利用所得FPSO载荷计算公式计算某30万吨FPSO设计载荷,并采用薄壁梁理论对船体梁强度进行校核.将校核结果与未经ESF修正的船体梁校核结果进行比较,发现未经ESF修正的船体梁校核结果明显偏大.同时,采用薄壁梁理论进行船体梁剪切强度评估,可以避免建立全船有限元模型.     

雷达使用与航行安全

目前船用雷达功能比较完善并在继续发展,但是就目前的航海技术而言,正确的雷达观测和使用将会对船舶的安全航行还是起到关键性的作用。本文就雷达在实践中的使用和观测作了比较简单的论述,以期对航海者有所帮助。     

内河交通安全视角下农用船舶监管的法律思考

我国用于农业生产、满足农民生活需要的非经营性船舶分布广泛、数量庞大。由于现行国家层级的立法存在缺位,地方层级的立法差异过大,管理部门职责不清,难以形成有效地监管合力,为水上交通安全埋下了重大隐患。为了更好地管理农用船舶,文中提出通过农用船舶概念法律化、管理主体明确化、技术标准规范化、航行区域特定化、安全管理地方化的建议,以保证法律之间的协调,促进农用船舶监管秩序的形成。     

舟山北部水域大型泊位规划对通航效率影响的仿真模拟研究

远期规划的舟山北部水域大型泊位高达50余个。进港航速低、历时长、乘潮和靠泊时间窗口要求特殊,是大型船舶影响港口通航效率的主要因素。在现状及近、远期港口规划条件下,基于Arena仿真建模方法,构建舟山北部水域大型船舶进出港仿真模型,定量统计分析不同阶段大型泊位规划对船舶通航效率的影响。结果表明:近、远期规划实施后大型船舶流量增加33%和65%,远期规划中黄泽作业区的船舶平均等待时间较现状增加约10.5 h,小洋山作业区和鼠浪湖作业区分别增加约0.5 h和2 h,对通航效率整体影响有限。     

基于人工神经网络方法的舰船参数灵敏度分析

舰船参数灵敏度分析不仅为判断各参数的重要性大小提供了依据,量化的灵敏度指标也是后续参数估计的前提。在舰船系统中,参数与舰船综合性能的显式函数关系不易得到,导致一阶灵敏度指标无法直接求取。本文确定了舰船的几个主要参数,建立起了舰船综合性能评估框架,利用人工神经网络的方法,用C语言编制了一套舰船综合性能的评估程序,将已有的数据、专家经验等量化后得到评判指标数值,形成样本,进行神经网络训练,然后通过训练完成的神经网络对各个参数进行了灵敏度分析。     

系泊船舶动力学特性的计算机仿真研究

以三阶操纵运动方程为基础，引入定常的风力、潮流作用力和二阶波浪力，建立了系泊系统三自由度的运动微分方程。在此数学模型的基础上．建立了系泊系统的多自由度的计算机仿真模型。在潮流作用、潮流和风作用以及风浪流联合作用等三种情形下，对系泊船舶的动力学响应分别进行了仿真研究。研究表明，系泊系统的动力学行为具有强烈的非线性特征。对于单点系泊船舶而言，在定常的风浪流作用下．顶风顶浪顶流状态并不一定是最为危险的工况。     

大潮差海域环境系泊船舶漂移分析及对策

针对某集装箱泊位多次出现系泊船舶漂移情况,在现场调研和分析的基础上利用排除法初步确定了主要影响因素。根据现场实测水文、地形等资料,采用船舶系泊水流数学模型和物理模型对该集装箱泊位的水流分布及船舶漂移过程进行了模拟试验。根据试验结果研究了大潮差海域环境下系泊船舶漂移的主要影响因素和机理,并据此提出了有关工程措施和建议。