撞击载荷下水下管汇动力响应研究

水下管汇是水下生产系统的关键设备之一,其所处的复杂海洋环境承受着极其多变的环境载荷.以水下管汇为研究对象,分析其受落物撞击的影响.利用双线性随动强化模型模拟水下管汇,LS-DYNA求解器计算不同厚度防护板的水下管汇在霍尔锚横向、纵向和30°倾斜3个角度下的撞击过程.研究表明:防护板厚度越大,所吸收碰撞的能量占管汇吸收能量的比率就越小,相反受到冲击时的变形抗性就越大;同等撞击载荷下,5～8 mm厚度防护板既能够有效控制撞击凹陷深度又能吸收较多的冲击能量;在船锚的碰撞过程中,距离撞击位置最近的管系接口影响最大.同时,锚击还会在管系中管道连接处和弯管处产生应力集中;与管系相连接的闸阀在振动过程中产生的加速度幅值与防护板厚度和撞击角度并无太大关系.     

内压下矩形耐压舱内部结构优化设计

[目的]为有效降低内压下矩形耐压舱板架弯曲应力,[方法]分别提出内压下矩形耐压舱内部平台位置和支柱布局以及尺寸优化设计数学模型。以内部平台垂向位置作为设计变量,极小化横纵舱壁结构的最大弯曲应力,采用遗传算法求解,得到最优的内部平台布置位置,其优化结果接近垂向均布。支柱设计采用分级优化设计方法,先以等刚度支柱位置作为设计变量,极小化顶甲板结构的最大弯曲应力,分别得到不同支柱数量下的最优布局方案;然后依据应力约束条件选取支柱数量及布局,在此基础上进一步以支柱截面尺寸作为设计变量,以基础优化方案的重量作为约束,极小化顶甲板结构的最大弯曲应力,得到不等刚度支柱最优截面尺寸。[结果]其优化结果显示偏中心区域支柱截面积更大。最终优化设计方案较初始方案,横舱壁、纵舱壁和顶甲板弯曲应力分别降低了28.3%,25.7%和13.9%。[结论]本优化设计方法可为类似结构设计提供方法参考和设计借鉴。     

船舶护舷结构抗碰撞动态模拟北大核心CSCD

[目的]旨在研究船舶靠泊时“船体-护舷-码头”的动态耦合作用。[方法]采用非线性有限元方法,建立舷侧与护舷结构有限元模型,模拟船舶靠泊过程中速度、应力、能量的动态演化过程。[结果]结果表明:护舷与码头接触最紧密时,船舶速度降为零,护舷结构动态变形和相互作用力最大;船舶靠泊时,护舷呈现出较强的吸能能力,约占船舶初始总动能的70%,船体结构得到很好的保护。[结论]进一步分析表明:随着初始靠泊速度的提高,护舷效能呈降低趋势;所研究目标船的极限靠泊速度为2.5 kn,推荐安全靠泊速度为2.0 kn,研究结果可为船舶靠泊速度限制和船体结构吸能设计提供参考。     

动力定位船舶全回转推进器工作区优化

[目的]为使动力定位全回转推进器及时响应外界环境力,避免推进器产生大范围旋转,实现动力定位控制的高精度,开展全回转推进器最佳工作区间研究。[方法]以安装有两个全回转推进器和一个侧向推进器的动力定位自航模型为研究对象,首先,分析当前推力分配奇异性优化指标存在的问题,在此基础上考虑推进器的推力限制,并采用遍历推进器推力及方位角的方法,建立轴向最大能力矩阵;然后,根据外界环境力大小及变化,计算得到各轴向的最低性能要求,结合禁止角,确定推进器在不同外界环境下的最佳工作区间,获得新的推力分配逻辑框架;最后,基于传统奇异性指标与最佳工作区间的动力定位船模,分别开展定点定位试验。[结果]结果表明,所提方法能够克服奇异性指标存在的不足,实现推进器方位角在50°范围内变化,定点定位达到0.1 m半径位置和0.5°艏向的控制精度。[结论]所述方法可替代奇异性指标,满足船模动力定位试验要求,具备一定的工程实用价值。     

船舶舵机基座轻量化设计

[目的]研究将结构优化设计方法运用于船舶基座轻量化设计的流程及其效果。[方法]选用船舶常用舵机基座为研究对象,利用结构优化软件Hyperworks建立模型并进行优化设计。分析板厚对应力的灵敏度,通过将整体式基座改为柱状式基座并辅以尺寸优化以及拓扑优化手段,获取更为合理的基座形状、板厚分布以及减轻孔位置,从而最终获得最大的轻量化效果。[结果]结果表明:将整体式基座改为柱状式基座,能使该型基座减重12.61%;进一步进行尺寸优化后,该型基座取得了36.6%的减重效果;进行更进一步的拓扑优化后,该型基座更是取得了减重37.7%的显著效果。[结论]所提的轻量化设计流程和方法能为船舶辅助装置实际工程中的轻量化设计提供参考和思路。     

空间不均匀流场诱发螺旋桨振动的实验研究

[目的]为获得空间不均匀流场诱发的螺旋桨振动随其固有频率的变化关系,进行实验研究。[方法]实验获得两种几何外形相同而材料不同的七叶大侧斜螺旋桨在不同工况下的动应变。实验中的空间非均匀流场由螺旋桨上游400 mm处布置的4阶或6阶尾流窗产生。在尾流窗下游100 mm处布置激光多普勒测试系统,测得流场的轴向速度分布。利用贴在桨叶不同位置的应变片测试系统测得桨叶振动应变。[结果]获得了桨叶振动随螺旋桨转速与尾流窗变化的规律,在均匀来流条件、4阶和6阶不均匀来流条件下,动应变频谱的最大峰值分别出现在轴频、4倍轴频和6倍轴频处。明确了非均匀流场激励下桨叶固有模态对其振动响应的影响,当6倍轴频激励力的频率与塑料桨的固有频率一致时发生共振,桨叶振动的幅度最大。[结论]本研究表明设计人员设计螺旋桨时,除关注其水动力性能外,应考虑其固有频率的影响。     

《世界海运》杂志征稿启事

<正>《世界海运》杂志是经国家科技部和新闻出版总署批准、国家交通部主管、大连海事大学主办,由大连海事大学期刊社出版的综合性海运科技刊物(刊号为：ISSN1006-7728／CN21-1284／U),国内外公开发行,并已经进入国家科技信息检索系统和清华大学学术期刊光盘版。本刊主要栏目有：海运展望、航海技术、航运安全、海事法规、航运管理、航运市场、集装箱运输、各国航运、机电管理、通信导航、船舶防污、船舶市场、港口介绍、教育培训、专题讲座和航运动态等。本刊诚待各界人士和在校师生踊跃投稿。稿件可以是论文、研究报告、综述、工作体会、管理经验和信息等多种形式．文章提倡实践性、实用性和时效性,短小精悍,论述清楚,材料翔实,观点明确,有一定的指导和借鉴意义．本刊一般不刊登纯翻译文章,如系编译的文章,请附原文并写明出处．来稿要求：1．每篇论文一般不应超过(按版面字数)5000字(含图、表),信息类稿件最好在600字以内。2．论文标题不宜超过20字。3．作者单位应写明全称(如大连海事大学航海学院),并在首页地脚处注明第一作者出生年,性别,籍贯,职称(学历),联系方式(电话、E-mail、通信地址),城市名,邮编等信息．4．中文应是一篇短文,字数250字左右为宜；关键词应反映论文主题、研究对象及其所属的学科范畴,不用缩写词作关键词,一般选3-8个词或词组。5．稿件应附有与标题、作者姓名、作者单位、、关键词相对应的英文部分．6．参考文献应限于作者直接阅读过的、最主要的、发表在正式出版物上的文献,文献序号按其在文内出现的先后编排(文内也应在相应位置标注文献[1][2]……或上角注[1]、[2]……)。各种参考文献的书写顺序、标点符号等如下：(1)期刊：作者．题名[J]．刊名(外文可缩写),年份,卷(期)：起止页码．(2)专著：作者．书名．版本(第1版不写)[M]．出版地：出版者,年份：起止页码．(3)报纸：作者．题名[N]．报纸名,出版年月日(版次)．(4)论文集：作者．题名[C]．编者．论文集名．出版地：出版者,年份：起止页码．(5)学位论文：作者．题名[D]．保存地：保存单位,年份：起止页码．(6)电子文献：作者．题名[EB／OL]．http：／／……,发表或更新日期／引用日期．(7)标准：编者．标准编号标准名称[S]．出版地：出版者,出版年．文献作者3名以内全部列出,4名以上只列前3名,后加“,等”或“,etal”；外文作者姓前名后,名用缩写,不加缩写点。7．送稿时应注意的问题：(1)作者应保证对作品拥有合法的著作权,本刊不承担由于作者原因产生的著作权纠纷的任何连带责任。(2)作者自本刊收稿登记之日起3个月未得到本刊录用答复的,可以自行处理稿件,本刊不退稿,作者应自留底稿。(3)编辑部有权对来稿进行技术和文字修改．(4)根据本刊有关规定,对刊用稿件将适当收取版面费,一般稿件不返稿费。(5)投稿请用E-mail发给本刊,或寄送打印稿和软盘,没有电子文档的稿件本刊不予采用。切不要忘记留下您的电话和E-mail地址,以便于联系。