港口系泊船舶受风高度取值问题研究

根据现行规范中船型尺寸、排水量、受风面积、形状系数等船舶参数与船舶形状特性的关系,以及船舶照片与船舶本身符合比尺相似这一特点,搜集船舶图片及其相关资料并进行研究分析,得出船舶水面以上高度的计算方法以及相关参数。解决了JTS 144-1—2010《港口工程荷载规范》中未给出船舶水面以上高度取值方法带来的问题。     

滚装船靠离泊操纵拖轮总功率配置的研究

根据《海港总平面设计规范》,计算滚装船靠离泊操纵时所需拖轮的总功率与实际操纵的要求有较大的出入。船舶靠离码头时港作拖轮的配置与船型、排水量、以及风浪流等因素密切相关。此文针对滚装船受风面积大的特点,对其受风面积进行了统计分析,给出了受风面积与载重吨的关系式;然后对风浪流条件下两种不同的计算方法进行了比较,并考虑到工程的实际需要,给出了滚装船拖轮总功率配置的估算方法,为保障滚装船靠离泊作业时的拖轮配置提供了理论依据。     

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。     

大长宽比肥大型船舶湿面积计算研究

大长宽比肥大船型是内河限制性航道大吨位船舶的优选船型,我国有关该船型的研究不多,初步设计阶段湿面积估算没有现成的公式和经验可资借鉴.为解决此难题,作者通过系列船型参数的变化,运用NAPA系统设计了12条船模,分别计算了每条船模5个排水量下的湿面积,给出了该船型湿面积系数图谱和相关的回归公式,供设计人员查阅使用.     

船舶所受风荷载国内外规范对比分析

船舶系缆力是码头结构设计和系船柱选型的重要条件,风、流、浪为船舶系缆力主要控制因素。针对国内外码头设计规范中船舶系缆力的计算方法差异,选取了码头结构设计常用的国内外规范（中国JTS规范、西班牙ROM规范、OCIMF指南、英国BS 6349规范）对船舶所受风荷载的计算公式进行对比分析,并结合工程实例对不同风向角下的风荷载进行了计算。结果表明：1）不同规范在船舶适应范围、风速选取、船舶受风面积、风压修正系数方面存在明显差异。2）ROM计算得出的30万吨级油船的风荷载最大,JTS计算结果最小。     

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。     

游艇码头定位桩内力分析

定位桩是游艇码头的一种重要锚碇形式,现行规范对游艇码头风荷载、波浪荷载等规定存在不详尽之处,为完善游艇码头定位桩的计算分析,采用ANSYS有限元软件对游艇码头在风荷载和波浪荷载作用下的受力情况进行分析,对游艇码头定位桩计算提出合理建议,建议游艇码头计算采用整体建模,风荷载的遮挡效应应考虑船型、受风高度、船舶间距等因素。     

作用于船舶上风荷载及参数的拟合分析计算

本文在前述分析研究成果的基础上,结合一定置信区间下船舶尺度参数研究,以OCIMF的指南等为主要参照基准,针对船舶风荷载体型系数与不均匀折减系数等参数,进行拟合分析计算,进一步推演提出船舶风荷载的理论计算公式与建议。本文方法亦可进一步运用到包括油船在内的不同船型的风荷载理论分析与计算中,为规范中船舶风荷载的修订与工程设计提供一定参考。     

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。     

国内外船舶风荷载计算方法对比

针对船舶风荷载计算中引用规范的范围不全、版本更新和船型应用局限等问题，选取中国、英国、美国以及OCIMF等4种现行主流行业规范进行分析研究，并以2.0万吨级杂货船为案例进行计算对比。结果表明计算结果有较大差异：对于横向分力，英美规范结果接近，中国规范明显偏大。对于纵向分力，艉向风时英国规范结果显著大于中美规范；艏向风时中英规范结果接近，均小于美国规范。建议根据适用船型、船舶数据的翔实程度、主风向角和管理要求等因素合理选用计算方法，有条件时采用数值模拟方法。     

作用于船舶上风荷载及参数的理论计算

风荷载是船舶系泊的主要控制因素,因此对作用于船舶上风荷载计算研究是十分必要的。针对现行水运行业规范中关于作用于船舶上风荷载的计算公式与参数取值问题,基于风荷载的基本表达式,采用理论推演的方法,结合自然条件的更新调整,对空气密度、风压高度变化系数、地面粗糙度、船舶受风面积等参数进行分析,得出船舶风荷载的理论计算公式与参数取值建议,为规范中部分参数的修订与工程设计提供参考。     

概念设计阶段的邮船横移操纵性评估方法

为准确评估邮船的横移操纵性，对概念阶段的某中型邮船的横移抗风性展开研究。考虑邮船上层建筑高大的特点，在由侧推器、螺旋桨、舵所组成的横移平衡计算模型中，增加风载荷及力矩，并依据现有的初步设备参数，计算13个风向角所能承受的最大风速，预测邮船在码头的横移抗风操纵性能力。通过实例计算验证，此评估方法能够清晰便捷地评估邮船在不同风况下的横移抗风能力，为邮船概念设计阶段的横移操纵性提供重要支撑。     

球扁钢肋骨纵向弯曲火工矫正研究

针对船体球扁钢肋骨三角形加热矫正纵向弯曲变形时加热区的计算,通过全站仪测量肋骨与板材线型,使用非均匀B样条拟合曲线后计算了两者的装配偏差。研究了矫正时加热区的计算算法和计算流程,在MATLAB的GUI模块中开发了球扁钢肋骨三角形加热区预报系统,实现了肋骨与板材线型测量数据的导入、曲线的拟合、装配偏差的计算、三角形加热的位置与工艺参数的准确预报。研究内容和成果对火工矫正球扁钢肋骨纵向弯曲变形的现场施工提供了一定的参考和指导。     

船舶随机波浪载荷的理性预报方法

介绍了船舶波浪载荷(包括砰击载荷)理性预报方法的理论基础、基本思想、计算方法与计算过程,并以一条排水船为例,给出了该船舯部的波浪弯矩和中垂合成弯矩的统计特征值。计算方法和结果可供有关专业人员参考。     

无键螺旋桨液压安装方案分析

针对新造大型船舶无键螺旋桨液压安装过程中的油压控制问题,以某型集装箱船为研究对象,根据船级社规范对推入量和油压进行理论计算,并建立桨-轴无键联接的三维模型,运用ANSYS有限元法对推入量和油压进行仿真分析。通过理论值和仿真值的对比分析,结果表明,理论计算的推入量可以保证螺旋桨无键联接的可靠性;桨毂的等效应力大于桨轴的等效应力,接触边缘区域的应力存在奇异性。得到液压安装过程中的p-S(油压-推入量)曲线,提出一种无键螺旋桨液压安装方案,为无键螺旋桨液压安装控制系统的设计与研发提供理论依据。     

一种减小中拱中垂对测深表影响的方法

针对实船测试数据反映出的中拱、中垂变形会对测深表的精度产生影响的问题,采用曲线拟合的方法精确计算船舶的实际倾斜状态,计算结果表明,使用经过曲线模拟推导出的纵倾修正公式后,计算的舱容数据更接近实际情况。通过这种方法可以有效减少中拱中垂对测深表的影响。     

基于插补原理的船体复杂曲面加热线布置方法

船体曲面成形技术是船舶加工过程中重要的环节。如何更好更快实现船体复杂曲面加工,一致以来备受国内外学者的关注。本文借鉴插补原理,对传统船体复杂曲面加热线布置进行了优化设计,得到了圆弧形板、s形板、帆形板和马鞍板的加热线。采用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,分析四种加热线下钢板变形情况,并通过实验检验了插补形式下的船体曲面成形效果。结果表明：(1)插补算法得到的船体曲面加热线路程比传统加热线路程节约75%以上。(2)对有限元计算位移进行曲面拟合,得到的预测模型与实际船体曲面基本一致。(3)实验了四种曲面加热线,并将有限元预测位移与实验进行对比,二者误差在6%以内,有限元计算与实验结果基本吻合。该方法降低加工时间,提高加工效率。     

Dynamic analysis of multibodies system with a floating base for rolling of ro-ro ship caused by wave and slip of heavy load

Common effect of wave and slip of internal heavy load will make rolling of the roll-on ship serious. This is one of the important reasons for overturn of ro-ro ships. The multibodies System with a floating base is composed of ro-ro ship and slipping heavy load. This paper takes the rolling angle of the ship and the transverse displacement of the heavy load on desk as two freedoms. Making use of analysis of apparent gravitation and apparent buoyaney, the wave rolling moment is derived. By use of dynamic method of multibodies system with a floating base, dynamic equations of the system are established. Taking a certain channel ferry as an example, a set of numerical calculation have been carried out for rolling response of the ship and displacement response of the slipping heavy load under common effect of synchro-slipping heavy loads and wave.     

19 200 DWT散货船气囊下水计算

根据船舶静力学原理,编制船舶气囊下水静水力计算程序,进行19 200 DWT散货船的气囊下水计算;采用非线性有限元程序,进行该船气囊变形和总纵弯矩计算,验证了自编程序的正确性;采用有限元程序,进行下水过程的船体应力分析,并获得船底板的最大应力.最终证明了该船气囊下水的安全性.     

Design of bridges against ship collisions

The paper outlines a rational design procedure for bridge piers and pylons against ship collision impacts. Firstly, a set of risk acceptance criteria are proposed. This is followed by a mathematically based procedure for calculation of the probability of critical ship meeting situations near the bridge, and the probability of ship collision accidents caused by human errors as well as technical errors. This first part of the paper leads to identification of the largest striking ship, “design vessels”, a given bridge pier must withstand without structural failure in order for the bridge connection to fulfil the risk acceptance criteria. The final part of the paper is devoted to an analysis of the needed impact capacity for the bridge pylons and piers exposed to ship bow impact loads from these “design vessels”. For a number of different ship types and different tonnage merchant vessels, load – displacement relations for ship bow collisions against rigid walls are derived. Based on these comprehensive numerical results, a new empirical relation is derived which is suited for design against bow collisions. This expression for maximum bow collision forces is compared with a previously published expression for ice-strengthened ships and with existing standards for assessment of bow crushing forces. It is shown that there is need for an update of these existing standards. For design of piers and pylons against local impact pressure loads, a pressure - area relation for bulbous bow impacts is derived.