基于AIS数据的散货船压载吃水取值研究

考虑到散货船压载吃水在压载工况下的系泊船舶作用力计算、桥梁净空高度设计等工作中是十分重要的参数,但在港口工程中尚无完善的计算方法,现行规范和相关标准的船型资料中亦未提及。通过对大量散货船船载AIS数据中压载吃水值的统计分析,得到不同吨级散货船不同累计频率下的压载吃水值。将得到的统计结果与国内外几种散货船压载吃水计算方法得到的计算结果进行比对分析,为船舶压载吃水的取值和规范修订提供参考。     

基于AIS数据的散货船压载吃水取值研究

考虑到散货船压载吃水在压载工况下的系泊船舶作用力计算、桥梁净空高度设计等工作中是十分重要的参数,但在港口工程中尚无完善的计算方法,现行规范和相关标准的船型资料中亦未提及.通过对大量散货船船载AIS数据中压载吃水值的统计分析,得到不同吨级散货船不同累计频率下的压载吃水值.将得到的统计结果与国内外几种散货船压载吃水计算方法得到的计算结果进行比对分析,为船舶压载吃水的取值和规范修订提供参考.     

不同舵角下前置预旋导轮对桨舵影响的模型试验研究

前置预旋导轮(pre-shroudedvanes)是一种安装在船体尾部的桨前节能装置,用来整流和增加预旋,以提高推进效率。论文以某单桨、单舵散货船为对象,在压载吃水状态和不同的舵角δ下,开展导轮对螺旋桨和舵性能影响的自航试验研究。试验结果表明:安装导轮对舵的性能总体来说是有利的,尤其是当舵角δ 15°时可有效减小舵杆上的扭矩,而对舵侧向力影响有限,不影响操纵性;导轮对螺旋桨性能的影响是有利的。     

基于连续图谱的船舶吃水及纵倾优化

为解决船舶压载工况下的配载吃水和纵倾优化问题,对船舶压载工况的营运特点进行分析,给出考虑船舶吃水、纵倾、航速及主机功率等因素的多目标问题优化模型;针对大量离散试验和计算数据难以有效分析及优化求解的问题,提出基于空间二元拉格朗日插值算法的吃水、纵倾、主机功率三维连续图谱构建方法,并选取一艘典型散货船,通过图谱优化计算输出其最佳工况参数;最后通过实船海试验证该研究的有效性和实用性。     

高效节能装置—舵球前置导管组合体简介

1989年5月我所为江南造船厂产品——65000t散货船“中国光荣”号研制的舵球前置导管组合节能装置获得成功。该船共进行了三种装载状态的模型试验:吃水分别为12.5m,13.1m及排水量为32000t的压载试航状态。每种状态下均进行了光体(指无节能装置)、半装导管、单装舵球以及同时安装舵球及前置导管的阻力和自航试验。     

基于结构共同规范的散货船槽型舱壁优化设计

基于《散货船和油船结构共同规范》,以散货船的重压载舱为研究对象,从槽型舱壁的基本设计参数入手,结合规范计算结果和直接计算结果,对重压载舱的槽型舱壁进行优化设计。在满足结构强度衡准要求的基础上,得到技术经济性最优的重压载舱槽型舱壁结构形式,为后续的散货船结构轻量化设计提供参考。     

基于SPIV的船舶标称伴流场受装载状态影响的试验研究

论文以某76000 DWT巴拿马散货船的缩比模型为研究对象,应用粒子图像测速(ParticleImage Velocimetry,简称PIV)技术对设计吃水与压载吃水装载状态下船舶的标称伴流场进行了测量,测量结果精细的展现了舭涡、假毂毂帽涡以及"钩状"速度等值线结构,其流场特性与KVLCC,JBC等U型艉肥大型船舶艉流场特性符合。最后,对设计吃水与压载吃水工况下船舶标称伴流场进行了轴向速度分布,速度矢量分布、旋涡强度、涡量以及流线等对比分析。结果表明:桨盘面内流场受船舶装载状态影响较大,外流场区域受装载状况影响较弱。设计吃水状态下螺旋桨盘面舭涡呈现"圆形"而压载吃水状态呈现为"耳形"且设计吃水状态涡量较大。另外,不同装载状态下舭涡与假毂毂帽涡的旋涡中心不同。     

散货船的压载性能

根据不同纵倾的船模试验，讨论了散货船在轻载吃水时的静水性能以及船首部形状，特别是球首的影响。螺旋桨的设计在静水中的浸深作了探讨。压载工况下的非人为失速，特别是由于风力作用的失速作了研究。人为的失速可能因轻载吃水时的砰击和螺旋桨的出水所致。最后，提出了一些改善散货船压载工况时的经济性能的建议。     

基于舵机能力验证要求的舵系优化设计

在IACS统一解释文件UI SC246 Rev.1提出根据非满载试航船舶操舵试验结果对满载航行状态船舶舵机能力进行验证的换算方法之后,相当一部分采用半悬挂舵的船舶出现了无法按该方法通过舵机能力验证的状况。为解决上述问题,本文基于常规船型半悬挂舵的3种典型布置方案,通过设计相同的舵面积和不同的几何外形,得到3个计算模型,利用计算流体力学(CFD)方法对各方案的全浸没和部分浸没状态分别进行计算分析。计算结果表明,舵叶平衡比对舵杆水动力扭矩存在直接影响,适当大的舵叶平衡比设计可以显著降低舵叶全浸没状态和部分浸没状态的舵杆水动力扭矩。基于此结论,对某型未能通过换算验证的船舶舵系进行优化设计,适当增大了舵叶平衡比。后续船试航结果表明,舵机能力验证满足UI SC246 Rev.1的要求,确认了CFD计算结论的正确性,为以降低舵杆水动力扭矩为目标的舵系优化设计提供了理论和实践依据。     

46000DWT内贸散货船舱段结构强度有限元计算

随着国内航运市场的旺盛,满足国内近海航区及南京以下长江各港口的国内贸易散货船应运而生。国内贸易散货船的受力工况和装载工况不同于常规CSR散货船,结构要求也有所不同。以46000DWT国内贸易散货船舱段结构的FEM直接计算分析为例,简单介绍了有限元分析计算过程中波浪载荷的选取、模型的建立和加载、分析的伞讨程．以及绎计算后对原结构的优化调整。     

杂货船压载吃水的统计分析

针对现行的港工船型资料及相关规范对于船舶压载吃水的取值并未明确的问题,按照船舶吨级收集吃水参数,通过统计不同保证率累计频率得到杂货船压载吃水取值,将统计结果与国内外几种主流的压载吃水计算方法进行对比分析,并结合船型特点对统计结果进行规律分析。     

49500载重吨散货船襟翼舵的性能优势

选取采用常规舵的47 500载重吨散货船和使用襟翼舵的49 500载重吨散货船这2种不同形式舵叶的相近船型,进行操纵性能的对比。通过试验证明,襟翼舵比常规舵在船舶操纵性能上更具优势,从而进一步说明襟翼舵能够提升船舶的安全性和经济性。     

扭曲舵水动力数值计算和自航约束模试验测量研究

建立了桨后舵水动力的CFD数值计算方法,对两种舵的压力分布和舵力进行了比较,结果显示扭曲舵可以明显减小0°舵角时舵上的横向力和舵轴扭矩。在拖曳水池中进行了自航约束模舵力测量试验,对扭曲舵和普通舵的舵力进行了测量,试验结果也表明,在0°舵角时,扭曲舵上的受力状态得到明显改善。将舵力的数值计算结果与试验结果进行比较,两者有较好的一致性,说明建立的数值计算方法可以对桨后舵舵力进行较好的模拟计算。     

《船舶压载舱保护涂层性能标准》PSPC(PERFORMANCE STANDARD FOR PROTECTIVE COATINGS)

正【背景】由于专用海水压载舱的腐蚀状况严重威胁着船舶的航行安全和结构安全,国际海事组织(IMO)对压载舱涂层的性能越来越重视。1995年11月通过第A.798(19)决议《专用海水压载舱防腐系统的选择应用和指南》,以改进散货船和油轮的压载舱安全性能。1998年7月,《专用海水压载舱防腐系统的选择应用和指南》被SOLAS公约修正案第II-1/3-2条引用,但仍属建议性并非强制性。2002年12月海安会(MSC)76次会议通过了制定强制性的国际涂层性能标准,并指定船舶设计设备分委会(DE)承担此项任务。     

晃荡要求对散货船压载舱结构的影响探讨

协调版共同结构规范（CSR-H）对散货船液舱的晃荡强度提出新的要求。针对散货船专用压载舱,通过对晃荡载荷的规范计算,并结合实船统计数据对比,探讨了基于CSR-H的晃荡要求对散货船专用压载舱结构设计的影响,包括有效晃荡长度、有效晃荡宽度和构件尺寸等。     

新造船海试时舵机转舵扭矩的推算

《国际海上人命安全公约》(SOLAS)规定,船舶应在最大吃水条件下验证舵机能力。但由于海试时船厂受装载条件限制,无法满足要求。SOLAS对采用转舵扭矩推算的方法所得结果也是接受的。文中以6.1万t散货船为例,阐明了液压型舵机扭矩的计算方法,对理论扭矩与试航后实际扭矩进行了推算。     

87000t散货船结构强度直接计算

根据散货船共同结构规范的要求,对87000t散货船进行了直接强度计算的研究。论述了该船的计算过程,以重压载舱为例,按规范计算得到结构尺寸,建立舱段有限元模型,进行直接计算,对计算结果中不满足要求的构件进行修改,最终得到满足规范要求的构件尺寸。     

基于温度及舵力作用的舵叶与舵杆间隙分析

为保证舵叶、舵杆的各项性能达到预期效果，基于某型集装箱船，对舵叶所受舵力进行计算，并对其在舵力作用下的受力情况进行分析。根据相关规范要求，对舵叶与舵杆结构的间隙进行校核，并计算舵杆在温度影响下的位移情况。研究表明：应力最大值出现在舵叶与舵杆配合处，温度对舵杆的位移有较大影响。研究成果可为舵叶与舵杆的设计提供一定参考。     

关于实施IACS PR34的通知

中国船级社2007年1月11日下发”关于实施IACSPR34的通知”的通函，全文如下：国际船级社协会（IACS）散货船和双壳油船结构共同规范（CSR）对压载舱保护涂层规定：对于建造合同签订日期在国际海事组织（IMO）通过的SOLAS公约第Ⅱ-1／32条修正案（该修正案将使IMO“压载舱和空舱保护涂层性能标准（PSPC）”成为IMO的强制要求）所规定的日期或以后建造的CSR船舶，其上受SOLAS条款限定的内部处所的涂层应满足IMOPSPC要求。     

大型全悬挂舵几何要素值的选取

分别以舵套筒插入舵叶深度比和舵叶的展弦比为变量,推导全悬挂舵的舵力、舵扭矩、舵杆直径和舵套筒直径的数学表达式。根据函数性质、函数极值和函数曲线,选取较佳的舵套筒插入深度比和展弦比几何要素。该选取方法可作为大型全悬挂舵的设计参考依据。