船舶碰撞损伤影响因素研究综述

为减少船舶碰撞损伤的影响、增强船舶航行安全性、保护水面环境，船舶碰撞损伤影响因素受到关注。该文从撞击船首、被撞船舷结构以及两船的相对运动状态等3个方面对船舶碰撞损伤主要影响因素进行综述。从优化船首设计、增强船舷结构强度和驾驶船舶应急操作3个角度阐述减少船舶碰撞损伤的对策建议，指出其中存在的不足，并提出下一步船舶碰撞损伤研究展望：协调缓冲船首刚度与变形度、提高船舶耐撞性与增加船体结构质量，及应急操作与舵手能力不足之间的相互关系。     

船舶碰撞后应急措施之研究

论述船舶碰撞后采取微速进车来减少船舶进水量其做法的弊端，分析船首对船中碰撞态势下进水量大于排水能力和进水量小于排水能力两种情况，提出新的观点，确定应采取的应急措施，使船舶总损失减少到最小，并对船舶决策者提出几点建议。     

船舶模型水池碰撞试验研究

本文提出一种能够模拟船舶海上碰撞环境的模型试验方案,并结合船舶拖曳水池开展了系列模型碰撞试验,分析了不同撞击速度和撞击角度条件下的被撞船模型舷侧结构损伤特性,研究工作可为更好地理解船舶在实际场景下碰撞后的运动规律及仿真方法验证提供试验数据支撑。     

浅谈船舶碰撞前后所采取的应急措施

安全航行是船舶安全工作的最基本要求,避免船舶碰撞事故的发生是航海界一直追求的目标,然而碰撞事故仍然时有发生。碰撞事故发生前后,采取何种应急措施去减少损失是所有操船人员需认真分析和考虑的一个问题。因此,本文根据船舶的操纵性能分析碰撞事故发生前后的应急操船和处置措施,以期减少碰撞事故造成的损失,为船舶操纵人员在碰撞事故发生前后的操船行动提供参考。     

免疫粒子群算法在夜航船舶避碰规划中的应用

受夜晚环境的影响,传统的船舶在航行过程中存在碰撞事故多发的问题,为此应用免疫粒子群算法对夜航船舶避碰规划方法进行优化设计。首先利用航行船舶上的AIS设备确定夜航船舶运动参数,并结合障碍船的位置划分夜航船舶会遇态势。设置夜航船舶安全会遇距离并计算夜航船舶碰撞危险概率。应用免疫粒子群算法更新船舶速度和位置,当两船之间的碰撞危险度达到危险区间,确定避碰时机以及幅度,进行夜航船舶避碰规划。实验结果表明,应用免疫粒子群算法,能够有效地降低碰撞事故发生率。     

船舶碰撞过程的实时动态仿真

为了进行船舶碰撞事故的海事分析、船舶操纵方案论证、船舶通航安全评估,应用MMG分离建模方法,建立了船舶操纵运动的仿真模型。根据两船发生碰撞时的水域范围、当时水域的海况和天气情况,制作相应的电子海图,在此基础上,建立了船舶操纵与碰撞过程的仿真平台并对当事两船舶的碰撞过程进行实时动态仿真。对仿真的结果进行海事分析并得出相应的结论,该结论可靠,对船长、驾驶员具有重要的参考加值。     

感知碰撞危险过程与规律中的距离因素

正0引言所有的避让行为都是基于船舶驾驶员以瞭望为手段,感知碰撞危险进而做出避让决策,形成"瞭望→感知碰撞危险→避让行动"的过程。在航海实践中,相同船型尺寸(渔船、驳船、小型海船、大型海船、超大型船舶等)的船舶驾驶员常有相似的避让行为习惯。根据"瞭望→感知碰撞危险→避让行动"的过程,反向推理:瞭望与危险感知规律→相似的瞭望条件→相似的瞭望感受→相似的碰撞危险感知→相似的避让行为习惯。驾驶员在瞭望时感知物标碰撞危险的规律需要     

1万m~3 LNG运输船碰撞仿真模拟分析

以1万m3内河小型LNG运输船为例,探讨船舶碰撞数值仿真方法的分析过程和方法,获得该船与不同排水量撞击船相撞时临界撞击速度与撞击角度的关系曲线,根据计算结果对典型LNG运输船的安全运营给出意见和建议。     

潜艇水下碰撞特性数值研究

为分析碰撞中潜艇结构的损伤特性,选取2500t级双壳体潜艇作为研究对象,对潜艇结构进行等比例实体建模,并采取潜艇船艏与舷侧部位的撞击形式.利用大型非线性有限元软件Ls-Dyna,从能量、碰撞力和冲击环境3个角度研究碰撞的影响,得出以下结论：潜艇外壳及中间结构是吸能的主要结构,刚度较弱的潜艇艏部会产生大的塑性变形区,而刚度较强的舷侧结构的响应则以动能为主,且伴随着小范围的塑性变形区;撞击力在艏部临界速度附近,产生单峰值及双峰值现象,并确定临界速度值约为15～16kn;船长方向的冲击环境成对数函数分布,按中级损伤程度,对艇员的影响区域为距离船艏撞击区约0.11倍艇长范围.     

船桥碰撞下船体结构强度及动力响应分析

船桥碰撞下船体结构很容易损伤,为控制灾难性程度,船舶设计时进行船体结构强度及动力响应测试十分必要,建立船舶和桥梁的有限元模型。针对模型施加荷载,设计6种工况,动态模拟船桥碰撞过程。分析碰撞过程中的船体结构强度及动力响应情况。结果表明：根据最大相对变形和极限强度,将船体强度从低到高排序,得出船舶行驶速度越快、撞击越正面,角度越大,产生的破坏力越强。碰撞力变化特征：开始迅速上升,出现小幅度的减小,碰撞力再次上升并且达到顶峰,碰撞力迅速下降,船舶的动能逐渐减少,内能逐渐升高;行驶速度越快、撞击越正面,角度越大,动能越小,内能越大。撞深整体呈现先升高再降低最后维持平稳的变化特征;船舶行驶速度越快、撞击越正面,角度越大,撞深越大。     

夹层板改善单舷侧散货船耐撞性能的数值模拟分析

船舶碰撞事故中船艏对船中垂直碰撞是最为危险的情形,为提高船舶的防撞性,在单层壳舷侧填充夹层(蜂窝式夹层板、圆管式夹层板、折叠式夹层板等)以提高舷侧结构的能量吸收能力。利用有限元仿真软件MSC/Dytran对改进的夹层板舷侧结构及常规舷侧结构在横向冲击载荷作用下的变形损伤、能量吸收及极限撞击速度进行对比分析。数值仿真结果表明,改进的夹层板结构显著提高了舷侧结构的耐撞能力,是一种先进的船舶防护结构形式,且圆管式夹层板结构最理想,上蒙皮为其主要吸能构件。     

一起船舶碰撞事故的处理措施

根据亲身经历的一起船舶碰撞事故，介绍为减少事故损失而作的应急处理，及而后为使船舶适航而采取的临时处理措施。     

考虑预加水压力的船冰碰撞动态结构响应研究

针对水介质环境及水介质环境下速度、角度对船舶的结构响应影响机理,利用船舶CFD技术及非线性有限元法模拟水介质中的船-冰碰撞。对比研究船舶在有、无水介质环境下结构响应特性及水介质环境下不同速度、角度的动态结构响应特性,揭示了船舶在不同工况下的损伤变形及碰撞力规律,得到了有、无水介质环境、碰撞速度、碰撞角度等因素对船-冰碰撞的影响机理,为船舶抗冰载荷设计提供参考。     

长江常熟段横越船舶与顺航道行驶船舶碰撞风险分析及对策

本文针对长江常熟段横越船舶与顺航道行驶船舶碰撞事故多发的态势,对船舶横越过程存在的安全风险进行分析,结合长江常熟段水域通航环境现状,有针对性地提出相关对策,为减少和避免船舶横越过程中的碰撞事故提供了一定的参考和借鉴。     

渔船与桥墩碰撞的影响因素分析

通过有限元数值计算模拟渔船以不同航速与桥墩对心碰撞和偏心碰撞,分析得出碰撞过程中的撞击力时程曲线、能量时程曲线及不同速度下和不同偏移距离下的最大撞深。同时,对船舶碰撞的损伤程度进行研究分析。计算结果表明:船舶航速越快,碰撞损伤越严重;随着偏心距离的增大,碰撞损伤呈整体增大的趋势。利用模拟结果建立专家数据库,可对船舶碰撞事故进行还原评估,为碰撞事故的分析和处理提供一定的参考。     

船舶碰撞事故反演有限元仿真

目前海事事故调查主要通过询问事故当事船舶上的船员及搜集船舶航海图书资料等手段进行定性分析,不仅调查难度大,而且会造成当事双方产生纠纷。因此,客观地还原船舶碰撞过程对海事事故调查及纠纷处理而言尤其重要。以一起船舶碰撞事故为例,采用有限元仿真方法动态还原船舶瞬时碰撞姿态,将碰撞区域结构损伤的数值仿真结果与海事实际勘验结果相对比。结果表明:数值仿真结果与实际勘验结果的吻合度较高,能为碰撞事故调查起到指导作用。     

船舶与桥墩碰撞的数值模拟

利用有限元软件,模拟4种不同载重吨位的船舶以不同的速度与某桥墩发生碰撞的过程,演示有限元法仿真计算船桥碰撞问题的一般过程,着重分析船舶和桥墩的损伤程度.在此基础上,归纳出撞深速度、撞击时间-速度和桥墩的应力分布.     

自主船舶与有人驾驶船舶动态博弈避碰决策

[目的]为实现船舶的高效避碰与安全航行,针对自主船舶与有人驾驶船舶混合航行环境下的交互避碰问题展开研究,提出一种多智能体交互的船舶动态博弈避碰决策方法。[方法]依据驾驶实践,理解并分析混行环境下的船舶避碰问题,基于《国际海上避碰规则》量化船舶会遇态势及碰撞危险,引入动态博弈理论,将存在碰撞危险的船舶个体建模为博弈中具有独立思想的参与者,并以船舶的航向改变量为博弈策略,在船舶安全性收益、社会性收益及经济性收益约束下求解船舶的最优行动序列,以及将船舶驾驶员风格的差异化引入仿真实验中以验证避碰决策的有效性。[结果]结果显示,所提方法能够在自主船舶与有人驾驶船舶混行场景下实现多船的安全会遇;各船在面对不同驾驶风格的目标船舶时均能类人地调整自身的行为策略,从而实现安全避让。[结论]所做研究可为自主船舶及有人驾驶船舶的避碰决策提供参考。     

船舶碰撞机理三维解析法实现及恢复系数研究

[目的]采用解析方法分析船舶碰撞动力特性较为快速和准确,其中外部动力学分析十分重要。[方法]为此,运用MATLAB程序实现船舶碰撞外部机理三维简化解析方法,计算两艘船舶碰撞的动能损失,并与二维解析方法的计算结果进行比对。在实现船舶碰撞动能损失快速计算解析方法的基础上,讨论碰撞高度、角度和位置对动能损失的影响。此外,还研究碰撞场景对保守恢复系数的影响和保守恢复系数对动能损失的影响。[结果]结果表明:三维解析方法得到的动能损失小于二维解析方法,碰撞高度对于动能损失有明显的影响;简化解析方法中,对于碰撞角度大于90°的场景,恢复系数简单地取0并不安全。[结论]在今后的外部动力学分析中,为了使动能损失的计算值更加准确,可以使用三维解析方法代替二维解析方法。     

面向海事救援的舰船调度模型优化设计

当发生海事事故时,由于海况和船舶构造等因素,无法在最短的时间内完成救援工作。为了最大程度地减少损失,提出面向海事救援的舰船调度模型优化设计。分析海上救援力量的来源和特点,综合考虑船舶结构、型号、吨位等关键指标,计算各因素的权重,采用加权求和法,根据计算得出指标的综合值结果,并选择适合搜救的船舶类型。根据救援点的数量是最小原则,在搜救时间的限制下,建立一组模糊目标,以确定搜救船的数量;使用蚁群算法合理规划船舶的搜索和救援航行轨迹,找到最短路径,并平滑路径以去除多余的点。完成最佳的调度模型设计。仿真实验表明,该模型可以减少救援点数量,确保最短的船舶调度路径,并减少救援时间。