海港水域强潮流影响船舶作业条件和总平面布置

详细论述了强潮流对大型船舶出入港口水域航行、靠离泊和操船作业的影响，就强潮流流速作用下，进出港航道设计、防波堤口门设计、船舶制动水域、船舶回旋水域、船舶靠离泊以及系泊作业条件和有关总平面 布置问题提出探讨性意见。同时，在研究了船舶运动机理，分析总结了国内外各种船舶实验资料的基础上提出了计算船舶在码头前水域制动距离的概化公式以及在强潮流条件下计算港池回旋水域的概化公式。     

从浆轴转速估算船速

用根据螺旋桨原理提出的由桨轴转速预测船速的建议公式与用常规线性公式进行航速计算后，与实测航速进行比较，证实用建议公式的计算结果具有较高的精度。螺旋桨设计转速下的船舶服务航速是已知的，如果螺旋桨降低转速，用公式很容易推算出相应的船速。在船舶碰掸过程中，桨轴转速降低，从估算得出的航速可以计算船舶碰撞的动能，从而正确地主估船舶损伤程度，也可以分析发生碰撞事故的原因。     

风流作用下码头系泊船舶缆绳张力及运动量研究

基于力的平衡关系建立了系泊船舶在风和潮流作用下缆绳张力和运动的计算模型(Qmoor),其中根据船舶类型和吨位确定其水下的迎流面积和水上的迎风面积,由经验性公式计算风、流对码头前船舶的作用力,缆绳张力采用考虑缆绳非线性变形的Wilson公式计算,同时也考虑了护舷的变位与靠泊力之间的非线性关系。计算结果与物理模型试验结果较一致,且与Optimoor软件的计算结果进行了对比。     

港口工程中船舶所受风荷载的理论计算分析

港口工程设计中船舶所受风荷载计算对系船设施选取起控制作用,作用于船舶上的风荷载计算值由计算常数、船体水面以上受风面积、设计风速、风压不均匀折减系数和风压高度变化修正系数确定。针对港口工程设计中容易出现的参数取值错误问题,对规范中风荷载的理论计算公式进行研究,通过对公式中5个参数进行逐个分析,结合设计经验,得出船舶受风面积选取的注意事项,推导出风压不均匀折减系数和风压高度变化修正系数的选用标准,提出船舶水面以上代表高度的估算公式,为未来规范中相关参数的修订和工程设计提供参考。     

码头系泊船舶系缆力及运动量数值模拟

数值模拟与物理模型试验和原型观测相比具有经济、快速的优点.基于静力平衡模型,开发了在风、流作用下系泊船舶系缆力和运动量的计算软件Qmoor.Qmoor根据船舶类型和吨位确定系泊船舶水下的迎流面积和水上的迎风面积,由经验公式计算风、流对码头前船舶的作用力.系缆力采用考虑缆绳非线性变形的Wilson公式计算,同时也考虑了护舷的变位与靠泊力之间的非线性关系,计算结果与物理模型试验结果吻合较好,与商业软件Optimoor计算结果也进行了比较,Qmoor计算更准确,功能更齐全.     

基于国际航运协会(PIANC)规范的港池及航道平面尺度探讨

针对港池和航道平面尺度的分析和计算,PIANC规范提出在概念设计阶段根据自然条件、船舶的基本参数、周边泊位的影响,利用公式对水域尺度进行快速计算,在详细设计阶段应采用仿真试验模拟实际工况,准确地确定航道布置及尺度。以东南亚某LNG码头工程为例,将采用PIANC规范公式与仿真试验计算的港口水域尺度进行对比。结果表明,与公式计算相比,仿真试验能更准确、真实地模拟不同工况下的船舶航行轨迹。成果可为类似工程提供借鉴。     

船闸引航道船舶系缆力计算公式应用条件的探讨

在船闸引航道流场的数模计算中,得到停泊段的流速和比降,用《航道整治水力计算》[1]中船舶航行阻力公式,计算停泊段船舶的系缆力,该力与实测值、规范公式及规范简化公式计算结果作比较,认为仅适用于断面系数n≥12的情况,而不适合断面系数n<12船舶系缆力计算。     

基于S-H剪裁算法的船舶受风面积计算

为提高计算精度,提出一种基于S-H多边形剪裁算法的船舶受风面积计算方法。依据船舶设计部门提供的船舶受风面积轮廓多边形,采用S-H算法实时和水线面求交计算,得到水线面上和水线面下的多边形,然后采用格林公式计算任意吃水及吃水差下的受风面积及风倾力臂。本文以"太行128"散货船为例,实验表明:相比于传统基于装载手册线性插值的方法,提高了计算精度,弥补了传统方法只能计算船舶平吃水下受风面积的不足,且通用性好,具有一定的工程实用价值。     

某船外底板修理实例分析

文章介绍了船舶结构在遭受重大破坏后,如何通过数据监测、实地测量等方法得出哪些船体参数发生了改变。用平面平行移位的几何原理,研究了在船舶基平面遭到破坏的情况下,如何以甲板面为基准,应用激光经纬仪等测量工具重新生成船舶基平面。在船舶舱室破损无法保证浮力的状态下如何通过控制割除、换新顺序保证船舶能正常布墩并进坞顺利完成结构修复。以实例分享的方式,阐述了海损修理的难点及解决方法。     

台风危险大风海区威胁的判断

介绍了如何利用相对运动原理和航海学公式，通过对墨卡托海图上作图计算，从而判断台风危险大风是否对船舶构成威胁。     

船舶轴系扭振新估算公式及计算研究

文章通过分析和研究,给出估算船舶轴系扭振临界转速的新公式。文章所述的新估算公式适用于市场上各种主流船舶,在公式适用范围的情况下,通过对已经设计、建造、交船完工的各型船舶的实际计算,可以说明新估算公式有较高的精确度。可以通过对更多船型资料进行计算、分析,并对估算公式做一定的改进,使新估算公式适用范围更广,计算结果更精确。新估算公式简单、使用方便,对新船设计、建造时的分析有一定的实用价值。     

海上交通巡逻和救助船舶配置规模研究

为适应海上交通安全管理需要,确定巡逻和救助船舶配置规模,根据船舶使用水域和功能定位,将巡逻和救助船舶划分3种类型和7个系列,基于巡逻船雷达基本探测原理和巡逻路径,计算巡逻船有效监管距离和面积,基于海上交通应急到达时间要求和救助路径,计算救助船有效救助距离和面积,根据离岸不同距离水域面积和岸线长度,确定巡逻和救助船舶配置规模,提高巡逻和救助船舶布局规划的科学性。     

基于三维设计数据的船舶湿面积计算

为提高船舶湿面积的计算精度,提出一种基于三维设计数据的湿面积船舶计算方法。首先通过CGAL几何算法库中的切片模块按肋位切割船体型表面,得到每个肋位处横剖面的型值数据;然后根据船舶工程中常用的平均板厚模拟船壳厚度,提出“型值等距平移法”进行等距偏移,得到各横剖面处的外板数据;再通过水线面和外板数据求交得到水下部分横剖面,最后利用纵向积分计算出船体湿面积。以散货船“SHANDONG REN HE”为例进行了实例计算。结果表明,和装载手册值相比,本文算法的最大误差为0.0422%。相比传统计算方法,提高了船舶湿面积的计算精度,适用于任意浮态,且实时性较好,具有一定的工程应用价值。     

中间渠道船舶航行阻力计算方法与试验

中间渠道作为特殊限制性航道,船舶航行阻力是其尺度确定的关键参数。针对现有船舶航行阻力计算方法,分析其适用性,选取考虑了航道宽度和吃水比等因素的俞中奇公式作为中间渠道船舶阻力的参考计算公式,设计中间渠道船舶航行阻力试验方案,并开展3 000吨级散货船模航行试验,根据试验结果对俞中奇公式进行修正,利用Flow3D模拟船舶在不同断面系数下中间渠道中航行并提取阻力,验证修正公式的准确性。结果表明,修正后的经验公式计算结果与数模对比,最大误差不超过16.89%。该公式具有较高的计算精度,对中间渠道设计具有重要的参考价值。     

内河船舶吨位丈量计算公式方法的讨论

根据《内河船舶法定检验技术规则》(2011)中有关船舶吨位丈量计算方法所做的重大调整,研究分析了公式法的由来、原理、缺陷及是否沿用的利弊,叙述了这次调整的意义,为船舶设计、审图、检验和海事管理等方面更好的理解掌握和使用内河法规提供了一定的帮助。     

采用一种高阶面元法数值求解浅水船舶兴波问题

开发了一种基于B样条的高阶面元法用来求解浅水船舶兴波问题.船体表面和自由面上分别布置Rankine源,同时利用镜像原理来计及水底的影响.物体儿何用B样条曲面精确表示.在求得边界面卜的源强密度分布后,物面上的速度势用B样条来表示.数值计算中采用配置方法,并且用高斯-勒让德公式来计算方程中的积分.为了验证文中方法的有效性,用本方法计算了Wigley船在深水和浅水中的兴波水动力和波形,所得数值结果与试验结果和其它数值结果进行了比较,吻合程度令人满意,表明本方法被用来求解浅水船舶兴波问题是有效的.     

舷外水自然冷却系统的设计计算

为了保证船舶冷却系统的正常工作 ,航行于泥沙流区船舶的主、辅柴油机不能采用一般的闭式和开式冷却系统。主要介绍小浪底库区交通船舷外水自然冷却系统的原理设计 ,根据相似原理计算确定舷外冷却器传热面积的方法 ,并对所设计、使用的系统提出改进建议     

基于Voronoi图的内河船舶锚位面积计算方法研究

为了快速计算和分析锚泊船舶占用水域面情况,提出一种基于Voronoi图的内河船舶锚位面积计算方法.首先采用滑动窗口算法,识别预处理后的船舶轨迹数据得到具有锚泊状态船舶;其次结合K-means聚类算法对锚泊船舶轨迹数据聚类,得到聚类中心作为船舶锚泊位置;基于某一时刻船舶锚位记录数据构建对应锚泊船位点集,划分形成Voron...     

不同本构模型对船冰相互作用的影响

由于对物理模型做了大量假设,经验公式在计算船冰碰撞过程中的冰力时存在很多缺点,而且因为没有考虑船舶自身的非线性现象,导致计算结果与真实值存在较大误差。随着有限元技术的发展,使得利用有限元技术模拟海冰与船舶碰撞问题成为可能。海冰本构模型是影响船冰碰撞过程中计算精度的最重要因素,利用MSC.DYTRAN强大的非线性计算功能对海冰的弹塑性模型、弹脆性模型以及Derradji-Aouat多重失效面模型进行模拟,并且对计算结果和相关本构模型进行分析,认为基于应变率和温度并且考虑了静水压力对海冰失效的影响的多重失效面准则更加适合计算高应变率作用下的船冰碰撞问题。     

关于船舶受风面积计算方法的探讨

《港口工程荷载规范》(JTS144—1—2010)中,根据主要船舶类型和不同船舶吨级,直接给出了船舶受风面积的计算表,通过2010年版和1998年版荷载规范中船舶受风面积计算方法的对比,阐述计算方法调整的必要性,并针对2010版荷载规范未能覆盖的大吨级船舶受风面积的估算提出替代方法。