大型船舶靠离泊操纵中拖轮助操的分析

在码头工程通航环境安全评估的专题研究中,建立大型船舶操纵运动的仿真模型;根据大型船舶操纵运动的特性,给出了大型船舶靠离泊操纵中拖轮具体的助操方法。在此基础上,运用大型船舶操纵模拟器,对20000DWT散货船靠离泊操纵中拖轮的应用进行了仿真试验,为大型船舶在靠离泊过程中拖轮的协调应用提供了科学依据。     

桌面航海模拟器的教学功能分析

文章对现代桌面模拟器的功能进行了分析,并将其运用在大型船舶操纵系列课程教学中,以此来进一步分析研究航海模拟器作为航海计算机辅助教学和测试软件的可行性和实践价值。     

KONGSBERG大型船舶操纵模拟器的系统分析

以最近从挪威KONSBERG MARITIME公司引进的POLARIS北极星型大型船舶操纵模拟器为例,全面系统地介绍大型船舶操纵模拟器的系统结构、创新功能,并对视景系统和船舶数学模型系统进行分析,以期在利用航海模拟器进行应用开发、教学与验证等方面提供借鉴。     

船舶操纵模拟器航迹叠加及其应用研究

在港航工程设计论证、船舶操纵性能测试、港口航道与码头通航安全评估等模拟试验过程中,经常需要对船舶操纵产生的航迹进行叠加显示,以分析不同工况对船舶航行的影响程度,给出船舶安全航行所需的航道宽度.基于大连海事大学研发的V-DRAGON3000型船舶操纵模拟器进行二次开发,增加航迹叠加功能,可实现多次船舶操纵试验结果的同时回访,获取各工况下船舶航迹带,用于通航安全、航道宽度设计与验证等试验结果分析及研究,并通过江阴港区的泊位工程安全通航评估论证其有效性.     

论船舶在受限水域大幅度转向和回转操纵方法

以船舶定常回转时其对地速度、回转半径和回转角速度之间的关系为基础,文章探讨了船舶 K、 T操纵指数、雷达转向线与检测线和回转角速度指示器在受限水域中船舶大幅度转向和回转操纵的运用方法,并就船舶如何在受限水域正确使用以上方法进行转向和回转提出了一些注意事项和建议.     

流态对江海直达船舶航行的影响

分析了江海直达船舶航行水域的流态特性,并对船舶操纵性能的影响进行了探讨,为保障船舶安全航行提出了相应的建议。     

论南京以下深水航道进江海轮的航行安全

分析南京以下长江深水航道的通航条件及大型船舶的操纵性能,提出南京以下长江深水航道中的大型船舶存在着擦底、碰撞和失控的通航风险,建立了防范通航风险的数学模型,通过定量研究提出化解通航风险的船舶操控技术手段。     

基于船舶操纵模拟试验的通航安全评估论证方法

随着港口建设的蓬勃发展,新建港口的设计航道和掉头区域及泊位是否符合设计船型的需要,无法用实际的船舶进行验证,但可在船舶操纵模拟器上实施大型船舶通航安全的模拟试验,并对结果进行评估,进而对航道设计或改造工程进行验证。     

基于船舶操纵模拟试验的通航安全评估论证方法

随着港口建设的蓬勃发展,新建港口的设计航道和掉头区域及泊位是否符合设计船型的需要,无法用实际的船舶进行验证,但可在船舶操纵模拟器上实施大型船舶通航安全的模拟试验,并对结果进行评估,进而对航道设计或改造工程进行验证.     

长江通航安全研究的船舶操纵仿真系统

长江水域通航条件高度复杂，有针对性地开展船舶操纵模拟系统的研究显得尤为重要，文中介绍了全功能大型船舶操纵模拟器及通用船舶操纵计算机仿真平台（USManCSP），提出以前者砻实时模拟基础，结合USManCSP中的电子江图信息系统（ECS）、内河船舶操纵运动数学模型、基于模糊控制的引航员控制模型等进行快时模拟研究，建立较完善的通航安全论证分析平台，并给出了二个急弯河段的模拟研究结果．     

水工模型中变态船模的相似性

为将变态船模应用在变态水工模型试验中,从理论上对变态船模的运动特性等进行分析。变态船模在水中运动应满足几何相似、运动相似、动力相似、操纵性相似等相似条件。从水工模型相似律入手,讨论变态船模在水工模型中的相似规律。     

高速船舶操纵及碰撞危险分析

内河航运船舶正向高速化、大型化发展,为正确判断内河船舶航行所面临的碰撞危险,减少因人为失误引起的内河船舶碰撞事故,通过对高速船舶操纵性及受内河航道限制影响的船舶碰撞危险进行分析,建立内河船舶碰撞危险综合评判模型,并运用模糊理论方法对船舶碰撞危险进行综合评判.仿真结果表明,采用所提出的模型对内河船舶碰撞危险进行评判,较好地反映了内河船舶碰撞危险的实际情况.     

重庆市短途区间客船的安全隐患与对策

针对重庆市短途区间客船的安全隐患及其相关需求,为保障沿河两岸群众的安全出行、巩固水上交通安全形势;讨论了重庆市短途区间客船的现状,含区域分布特征、航区特征、船龄特征等;分析了短途区间客船的安全隐患及其对策,涉及稳性、结构强度、操纵性及GPS系统;提出了短途区间客船安全性技术改造的目标、原则、措施、范围与计划;并对短途区间客船的安全性改造提出了建议。     

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。     

Regularization method and immune genetic algorithm for inverse problems of ship maneuvering

Ship maneuverability, in the field of ship engineering, is often predicted by maneuvering motion group MMG) mathematical model. Then it is necessary to determine hydrodynamic coefficients and interaction force coefficients of the model. Based on the data of free running model test, the problem for obtaining these coefficients is called inverse one. For the inverse problem, ill-oposedness is inherent, nonlinearity and great computation happen,and the computation is also insensitive, unstable and time-consuming. In the paper, a regnlarization method is introduced to solve ill-posed problem and genetic algorithm is used for nonlinear motion of ship maneuvering. In addition, the immunity is applied to solve the prematurity, to promote the global searching ability and to increase the converging speed. The combination of regnlarization method and immune genetic algorithm(RIGA) applied in MMG mathematical model, showed rapid converging speed and good stability.     

双体船平移操纵水动力性能试验研究

介绍了用船模拖曳试验来确定某喷水推进双体船平移运动水动力特性的方法,并对试验结果进行了分析.通过船模试验发现,船体平移时的水动力大小随航速增加而快速增加,在同一航速但不同尾斜角下水动力大小也各不相同;水动力的方向和水动力作用点的位置随航速的改变而改变,但变化幅度不大,受尾斜角影响较大.准确掌握船体平移运动水动力特性,可为合理制定喷水推进器的控制策略,充分发挥喷水推进船优异的机动性、操纵性提供理论依据.     

桥墩主动防船撞系统的研究

为确保桥梁水域桥墩安全与船舶通航安全,通过对长江水域船舶通航环境与水域安全现状以及船撞桥事故统计分析,提出开展桥墩主动防船撞系统研究的必要性。利用船舶操纵理论与船间水动力干扰相关理论,建立了船间临界失控水动力干扰模型,并据此建立了桥墩主动防船撞系统,将桥墩由被动结构防船撞转变为非结构主动防船撞,并在此基础上开发出了桥墩主动防船撞系统原型。创新之处在于,首次利用船舶操纵理论与船间水动力干扰相关理论,建立了船间临界失控水动力干扰模型,首次将桥墩的被动防撞转变为桥墩主动防撞,并开发出桥墩主动防船撞系统原型。     

船舶调度闸外编排算法

为了提高船闸的通过能力,优化船舶进闸调度,分析了三峡船闸船舶的平均过闸间隔时间,提出了闸外编排的概念,分析了船舶在进闸调度中的操作流程,以安全性和进闸耗时为目标,建立了闸外编排的数学模型,设计了相应的启发式求解算法,将模型的目标和约束条件通过启发式方法生成船舶在闸外的排序法则。数值试验分析结果表明闸外编排数学模型切实可行,排序算法可以生成安全高效的进闸方案,闸外编排的实现考虑了船舶进闸时间和安全性原则,缩短了闸次间隔时间,提高了日开闸次数,有效地提高了通航设施的整体通过能力。     

Investigation on maneuverability of a twin-screw ship driven by one screw

It is possible for a twin-screw ship that one screw failure occurs during navigation, and the maneuverability in this case should be noticed by ship designers and operators. It is of great significance to evaluate the related risk. Firstly, a mathematical model for the twin-screw ship maneuvering motion with one failed screw is developed based on the maneuvering model group (MMG) equations, and verified by the model test results. Secondly, the maneuvering motions of a twin-screw liquefied natural gas (LNG) ship with one free rotating failure screw or with one locked failure screw are simulated and compared by using the mathematical model. It is shown that the numerical modeling results are in agreement with the model test results. Compared with those of normal navigation, the port turning ability of the ship with one failed port screw is better, but the starboard turning ability and yaw checking ability become worse. The maneuverability of the ship with locked failure screw is better than that with free failure screw, although the ship speed drops obviously.     

船舶舱室火灾烟气蔓延的场-区耦合模型

针对大型船舶火灾中的烟气蔓延, 分析了场模型FDS软件和区域模型CFAST软件各自的局限性。基于能量传输、组分转换和压力平衡原理, 建立了船舶舱室火灾烟气蔓延的场-区耦合模型。搭建了带有4个测点的船舶舱室火灾缩尺试验平台, 验证了耦合模型的有效性。对船舶舱室火灾的烟气蔓延进行了场模拟、区域模拟和场-区耦合模拟, 并将温度和烟气层高度的模拟结果进行对比分析。分析结果表明: 4个测点的温度均随着时间的增大而上升, 在同一时刻距火源近的测点温度高, 随着与火源间距离的变大, 测点温度降低, 4个测点的温度受烟气湍流的影响略有波动; 在燃烧达到稳定状态之后, 场-区耦合模型能较准确地模拟烟气层高度的变化规律, 均优于场模型和区域模型的模拟结果; 在计算时间上, 场-区耦合模型比场模型缩减了约54%的计算时间; 场-区耦合模型的模拟结果与试验结果具有良好的一致性, 因此, 其具有较好的工程应用价值。