复合材料在护卫舰上层建筑中的应用潜力

现代军舰设计要经过各种矛盾的无数次综合平衡，这比民船设计更加明显，这些矛盾包括武器装备、航速和稳性。单体船的横稳性主要取决于重心和水线面宽度，而船在水中的阻力与水线面宽度成反比。也就是说，高航速与低燃油消耗要求有细长的船体，细长的船体又要求有低的重心。采用轻型上层建筑可以满足上述要求，而应用复合材料是其中的一个选择方案。对有同样功能的现代护卫舰分别采用钢结构上层建筑和复合材料上层建筑的性能进行了比较，其中包括承受波浪载荷、武器载荷和爆炸冲击波载荷的结构性能、防火性能、雷达反射特征、电磁屏蔽、红外辐射特征和热绝缘。同时还比较了护卫舰采用这两种材料的重量和费用。     

海军舰船多目标设计的风险度量指标

国防部风险管理指南要求在装备采办中，对不利于项目的事件，考虑其发生的概率和后果，通过辨识、持续分析和排序，对项目的性能、费用和进度进行风险评估。风险评估在概念探索和设计阶段是非常重要的，因为在这个阶段有可能采用一些新型技术、独特的工艺和新颖的概念。设计过程本身、特定设计方案的定义和选择所带来的不确定性，都会对性能、费用和进度风险带来显著的影响。在设计过程中，必须考虑到固有的、统计学和建模的不确定性，以及由于人为差错所带来的种种不确定性。但是，不确定性分析需要更详细、更透彻的实用性随机分析方法。它特别适合于概念探索结束后的设计优化阶段，此时，特定的费用和性能目标值以及门限值都已确定，该方法可以使实现这些目标的概率达到最大。     

21世纪环境友好型军舰

各国海军希望在21世纪航行的军舰能够满足日益严格的环境法规,美国海军正在执行一项全面的船舶污染消除计划,它确保在21世纪航行的军舰符合环境要求。这个目标使军舰能在全世界自由航行,几乎不受环境法规的限制,不依赖岸上环保设备,也不因环境法规而额外付出不合理的费用。其基本策略是:(1)在船舶设计和运行过程中,尽量减少废弃物的产生,优化废弃物管理;(2)开发能够在船舶上销毁或适当处理废弃物的系统。如果废弃物的产生不可避免,不能被销毁或者送到岸上循环利用,那么废弃物必须深度处理,以便减少外排时对环境的影响。虽然对任何一种废弃物,都没有实现在船舶上销毁废弃物的最终解决方法,但在处理固体废弃物、含油废弃物、危险材料和医疗废弃物方面已经取得了可观的成就。对黑水和灰水进行处理的过渡期或长期解决方法还没有找到。北约海军之间通过分享技术和信息,开始为实现环境友好型军舰的目标而进行国际合作,从而节省了时间和费用。     

供采办决策的航空母舰全寿期费用分析

美国海军最近为确定下一代航母的特点和采办策略做准备进行了备选方案分析研究。所选择的平台设计预计要在整个21世纪使用。新航母设计方案在推进和发电，航空，生命力，服役期降低总拥用等方面考虑有所变化。费用可承受能力是最首要的问题，航母全寿期费用分类结构部分是根据最近的海军／造造厂联合生产组确定的总拥有费用研究结果得出的，备选方案分析中利用费用分类结构作为工具，来确定费用的决定因素，并在费用方程中加进了时间因素，以进行投资回报和项目可承受性分析。舰船工程分类的扩展结构（ESWBS）已成为备选方案分析的费用工程分类结构的主干。ESWBS结构是设计和工程部门工作的主框架，它构成了舰船重量估算的基础，多年来已广泛应用于舰船采办费用的估算。     

军船岸电连接电路的合理设计

分析了军舰对岸电连接电路的特殊要求，以及为满足这些要求应该考虑的问题，提出了新的合理设计方案。     

美国未来航空母舰CVX初探

介绍了美国２１世纪新型航空母舰ＣＶＸ的研制背景、设计目标、设计方案、决定设计的若素及ＣＶＸ上可能采用的新技术。并指出提高费用可承受性是未来航空母舰研制的关键问题，而ＣＶＸ和的减主要通过强化研制管理、采用新技术和减少人员，编制来实现，而不能在性能上大打折扣。     

水面舰船和商船生命力设计

论述采用通用概率统计方法对水面舰船和商船生命力进行各种设计的问题，该研究方法源于Kurt Wendel60年代早期研究水面舰船破舱稳性概率方法，国际海事组织（IMO）国际海上人命安全公约（SOLAS）1974，通过A，265规则制定中采用此方法替代了客船采用确定尾指标，并最终于1992年在SOLAS的新货船稳性评估中采用了该方法，目前，IMO的有关工作组正在审查该方法，以便使该方法与现有稳性规范协调地应用于各种商船，另一方面，近来发现该方法可应用于现代军舰设计全球化的防务预算紧缩和精简船员配备要求，更加恶劣的战斗环境限制了舰船尺度，进而限制了现代军舰的载荷，对此，有效的途径是引入新的舰船设计理念，即引入相对小的具有更高生命力的舰船。与生命力问题有关的多数设计，如分舰和布置，在初步设计阶段已确定，在设计后期，要想全部改变很困难，而且会增加费用。因此，一个合适的初步设计阶段指南，有助于下一代水面舰船设计执行更严格的生命力和安全性要求，这从商船的设计变化中可以预料，论述生命力的基本问题，介绍较新的概率方法，用以评估舰船和商船的破损稳性和生命力。     

基于NAPA Designer的钻台结构参数化设计

钻台作为钻井船或钻井平台中钻井模块的载体，既要满足作业功能的需求，又受到主船体尺度和重量控制等因素的制约，故在初步设计阶段需快速制定不同设计方案供比较选择。在此背景下，该文基于NAPA Designer软件提供的二次开发功能，编写了钻台结构参数化设计模块，通过用户自定义界面数据交互驱动钻台参数化模型的创建和更新，可实现快速提供多种设计方案进行比选，并导出三维有限元模型用于结构强度的分析校核，从而得到钻台结构的优化设计方案。经过实船项目测试表明，基于NAPA Designer软件的钻台结构参数化设计方法可有效降低使用者门槛并显著提高设计效率。     

基于Agent的并行设计过程质量信息流模型研究

研究并行工程环境下,面向并行设计决策支持的产品寿命周期的质量信息流,这包括质量信息的获取、处理及其与并行设计决策过程的集成。根据并行设计过程的特征,引入了质量Agent,有效的解决了质量信息的管理问题。在分析支持并行设计决策的质量信息需求的基础上,建立支持并行设计的基于质量Agent的质量信息流模型,为设计者在进行设计方案决策时提供支持信息或知识,从而实现并行工程要求的产品设计过程面向产品寿命周期综合因素的目标。     

天津港码头设施管理现状及加强管理的几点意见

<正> 众所周知,码头设施必须满足以下的功能要求:a.能安全地承受在施工期及使用期可能出现的各种作用.b.在正常使用和维护条件下,具有合适的工作性能及足够的耐久性.C.在发生偶然事件情况下,结构仍能保持必需的整体稳定性.以上要求,实际上包含了结构的安全性、适用性和耐久性等三大功能,其中任一功能的不满足均会影响结构的正常使用.但长期以来,人们对工程结构的性能及设计方面的要求有重强度(指对结构的安全性要求)、轻使用(指对结构的适用性和耐久性要求)的倾向,从而造成结构没有到规定的使用年限,因不能正常使用而提前报废或结构的维修费用急剧地增长.如英国英格兰中部,在1972年建成的环形线快车道11座钢筋混凝土高架桥,其建设费用为2800万英镑,至1989年,使用17年,可为修补高架桥已耗资4500万英镑,修补费用已为初期建设费用的1.6倍,至2000年,估计维修费用还要耗资1.2亿英镑,累计维修费用接近初期建设费用的6倍.由此可知,结构使用性能不足所造成的损失将大大超过人们的估计.     

适合军舰用的总装式冷水机组

现代军舰上计算机化火力控制系统的发展随之提出了在作战中要进行适当的环境控制以保持电子设备在适当温度下工作的要求。对设有这种火力控制系统的军舰来说,冷水系统变得几乎和主推进系统一样重要。Hall-Thermotank公司生产的300千瓦总装式空调装置就是满足海军提出的冷却电子控制系统设备以及提供空调的要求。装置设计用来供给和循环冷却淡水,供应的海水在—2℃——35℃之间     

用于水下网络节点的超低功耗远程接入系统

论文提出了一种用于水下传感器网络节点的超低功耗远程接入系统的设计方案.并设计了高灵敏度、低噪声的接收机带通滤波器,提高了系统对微弱信号的检测能力,实现了超低功耗、窄带滤波.该系统将设计的高性能、超低功耗滤波器与抗干扰能力强的直接序列扩频(DS-SS)技术和低功耗的“sleep-wake”工作模式相结合,实现了0.5μV水下特定频带内微弱信号的检测,可用于远程配置水下传感器网络,为水下传感器网络提供一个安全的、可靠的信息交互途径.完成的系统样机性能可靠、功耗低,并经过湖试验证,性能满足实际要求.     

军舰小型化的趋势

考察过去３０多年来影响军舰设计的各种因素－由于较少的国防预算而减少人员配备，以及在军舰上采用商用设备而给设计人员带来的约束条件。这些约束条件连同系统自动化程度和设备可靠性的提高，将导致设计较小型军舰（但不降低效能）以满足未来的警戒和防卫要求。     

深水海底支持船减振降噪的设计与研究

结合大连中远海运重工建造的深水海洋工程船为例,介绍了船舶减振降噪方面的设计方案和改善举措,以达到减振降噪效果。根据国际海上安全委员会《船上噪声等级规则》和船级符号要求,研究在设计和建造不同阶段减振降噪的方法,为船员提供更好的工作环境,为其他类似产品的设计和建造提供宝贵的经验。     

BIM技术在自动化集装箱码头设计中的应用

针对自动化集装箱码头设计中参与专业多、设计精度高、工程周期短以及BIM数字化交付要求等问题,进行了BIM技术在项目中的研究和应用。依托钦州7#~10#自动化集装箱码头项目,在设计阶段开展BIM技术应用,对设计方案进行优化;并基于三维可视化场景和数据结果,深入探索BIM应用价值,通过三维化的虚拟方式呈现自动化码头的装卸工艺。同时,结合业主方对项目BIM全生命周期的要求,在设计阶段BIM应用过程中考虑了施工阶段应用的分段和编码要求,推动了BIM技术在项目全生命周期中的落地和工程信息的流转。探索了一套行之有效的自动化集装箱码头BIM设计应用技术路线和解决方案,可为BIM技术在类似项目中的应用与推广提供实际借鉴。     

基于ANSYS Workbench的海洋承压舱辅助设计

依据外压容器设计方案和准则,研究工作在海洋3 000 m以下环境的承压舱结构,合理选择舱体材料,优化结构设计方案,分析计算承压舱各部分参数,通过常规设计时引用计算机辅助设计软件Ansys Workbench,对承压舱体各部分承压性能进行模型仿真分析计算,选取最佳结构设计方案。对设计承压舱进行打压测试,分析结果验证了设计方案的有效性,满足设计工作水深的承压性能以及质量要求。     

大侧斜螺旋桨水动力数值图谱构建与应用研究

CFD方法的快速发展为螺旋桨水动力图谱构建提供了新的手段。针对大侧斜螺旋桨设计的强烈需求，以INSEAN E1619为母型桨拓展形成大侧斜螺旋桨系列方案，利用CFD方法开展大侧斜桨敞水虚拟试验，然后通过多元回归分析实现敞水结果的数字化表达，并对表达结果进行校验，在此基础上完成大侧斜螺旋桨水动力数值图谱设计程序开发和实例应用分析。经校验证明，回归多项式计算精度可满足数值图谱的开发要求。实例应用分析结果表明：相比B-系列螺旋桨图谱，在直径不受限制的条件下，本数值图谱设计方案效率与之相当，最佳直径偏小6%左右；在直径受限的条件下，本数值图谱设计方案效率偏高，文中实例给定直径下偏高约7%。该数值图谱可为低噪声大侧斜螺旋桨初步设计阶段的推进性能评估和推进系统参数选型提供新的手段和工具。     

Ansys Workbench辅助设计海洋承压舱

依据外压容器设计方案和准则,研究工作在海洋3000米下环境的承压舱结构,合理选择舱体材料、优化结构设计方案,分析计算承压舱各部分参数,通过常规设计时引用计算机辅助设计软件Ansys Workbench,对承压舱体各部分承压性能进行模型仿真分析计算,选取最佳结构设计方案。对设计承压舱进行打压测试,分析结果验证设计方案的有效性,满足设计工作水深的承压性能及重量要求。     

DP-2工况下闭合母联电力系统设计

对闭合母联电力系统在具有动力定位(Dynamic Positioning, DP)性能(DP-2)的海工平台或特种船上的应用进行介绍。从过载保护设计、调速器设计和短路故障穿越能力设计等方面阐述闭合母联电力系统在DP-2工况下的设计要求和设计要点,总结得出满足DP-2要求的闭合母联电力系统典型设计方案。     

美国军船设计方案量化优选研究

舰船设计是一个复杂的过程，它涉及到许多分系统要综合进必须同时满足费用和效能量度的最终设计中。在船船设计过程中，虽然仍在继续广泛使用缩尺模型，但目前正在更多地利用计算机模型来预报舰船设计方案的各项能力，在现行的舰船采办环境中为保障整个产品研制中的设计决策过程，必须利用计算工具。介绍了加权和、分层加权和、解析分层法，以及多属性应用分析四种量化优选方法，并说明了费效权衡方法，以美舰ＤＤＧ５１设计为例，分