改进遗传算法在船舶压载水置换方案求解中的应用

根据船舶压载水置换的安全条件,将压载水置换问题归结为多目标组合优化问题.以总纵弯矩和剪力最小为目标,艏艉吃水条件为约束,采用两舱同时置换的策略,建立了船舶压载水置换问题的优化模型,并引入遗传算法对该问题进行求解.采用整数编码,将多目标问题以权重集合法转化为单目标问题,同时根据压载水置换具体问题,对遗传算法进行了改进.最后以一艘50 000t成品油船的压载水置换问题为例进行仿真试验,试验结果表明,采用遗传算法可以快速地搜索到工程实用方案,具有一定的工程应用价值.     

高效钢板表面感应加热器参数研究

为了提高钢板感应加热成型的加工效率,对感应器的形状参数开展了研究,提出了几种新型感应器.同时采用数值实验的方法,对其加工过程进行了数值计算,并对不同感应器的加工效率进行了分析比较.结果表明新型感应器在加工效率方面具有较好的效果.     

基于拟合波浪载荷船体梁总纵极限强度可靠性分析

船舶波浪弯矩在规则波中的频响函数以半解析的形式给出,同时考虑了实船非直舷及底部砰击因素的非线性影响.提出了波浪弯矩的非线性经验拟合表达式以及波浪中的统计分布特性,它能快速准确地预报波浪载荷极值.最后提出了针对船体梁总纵极限强度进行可靠性分析的方法,并给出实船算例.研究结果表明,给出的方法既适用于概念设计阶段对船舶结构的安全性评估,也满足对实船波浪载荷的快速预报及结构强度可靠性分析的要求.     

船舶电站同步发电机组综合控制算法

简要地介绍了并联运行的同步发电机组之间有功功率、无功功率分配的调节原理,提出了基于微型计算机控制系统的船舶电站功率分配的数字PID(Proportion-Integral-Derivative)控制解决方案,通过优化数字PID控制算法二次调节发电机组,达到并联发电机组功率分配平衡的目的.经过试验、试验数据分析以及实际应用,证明该数字PID控制算法解决方案有效地实现了并联运行发电机组之间合理的功率分配,保证了船舶电站同步发电机组之间长期、稳定、经济的运行.     

舵鳍联合非线性数学模型的建立及仿真

针对船舶运动的非线性本质,为舵鳍联合系统建立了具有通用性的非线性数学模型.首先基于MMG(Ship Manoeuvring Mathematical Model Group)的建模思想,建立一个包含风、浪、流十扰的4自由度舵鳍联合非线性数学模型,并详细给出了模型涉及的参数及流体动力导数的计算公式.然后利用该模型对"Hual Trooper"号汽车运输船及"Belnor"号散货运输船进行同转试验及Z彤试验的仿真,得到了一系列与实船试验曲线接近的仿真曲线.仿真结果说明了该模型的止确性和工程可行性.     

船用分油机仿真系统的设计与实现

船舶燃油系统包括油柜、油泵、蒸汽加热器、水箱、分油机等.为提高学员熟练掌握分油机操作流程及故障诊断和排除能力,建立了分油机的仿真模型.该模型使用C#高级语言编程,实现了友好直观的仿真系统操作界面.通过实物PLC(programmable logic controller)控制器对仿真分油机进行自动控制,并以通信方式实现互连.仿真系统运行结果表明,设计方案准确,模型精度满足仿真要求.该系统的实现降低了航海类院校操作培训成本.     

船舶破舱状态浮态的时域计算分析

基于准静态计算法,开发时域数值模拟计算程序,对船舶确定性破舱的浸水过程以及从舱室进水开始到浸水量稳定时刻再到船体停止横摇趋于稳定的时域内船体浮态进行分析,旨在弥补以往的破舱稳性计算和研究无法表现船舶横摇中浮态随时间变化的缺憾.并将这一计算模型用于3 100 TEU集装箱船某一破损条件下的确定性破舱稳性时域计算,得到结果经过对比分析证明具有较高合理性.基于计算结果,对破口长度对破损后的横摇过程的影响进行归纳.     

自主式水下潜器方位对准方法研究

针对自主式水下潜器传递对准技术进行研究,根据以往的匹配方法中通常水平失准角估计精度高、对准时间快而方位失准角估计总不理想的情况,提出了一种基于惯性测量器件测量求解方位失准角的匹配方法.针对这种匹配方法,将水平失准角信息当作已知量进行计算,进行了理论推导和MATLAB仿真,并且对仿真结果进行分析,结果表明,利用这种方位对准方法估计方位失准角精度高、时间短,有很好的实用性.     

船舶规范标准发展与创新

安全、环保和可持续发展是21世纪人类共同主题.进入21世纪,公众安全和环境意识觉醒,对海上事故已达到"零容忍"程度.IMO及国际相关海事组织积极推进相关公约、规则和规范的重新审议,制定目标型船舶标准(GBS)、共同规范(CSR)、海水压载舱涂层标准(PSPC)、2009概率破损稳性规则、船舶CO2设计指示、船舶再利用标准、NOx和SOx减排标准等,促进船舶规范标准的不断提升.近年来,我国船舶工业发展迅速,已经奠定了世界造船大国的地位,但与造船强国尚存在差距.抓住国际船舶标准发展机遇,瞄准绿色船舶未来发展方向,建立业界共同参与机制,研发和推广应用船舶绿色技术和节能减排技术,使船舶规范标准适应国际社会关注的"绿色"、"健康"等节能环保新船型,并拥有我国自主的船舶规范标准体系,是我国建设创新型船舶工业和造船强国的进程中的必由之路.     

第二代完整稳性衡准直接评估方法研究

国际海事组织(IMO)船舶建造和设计委员会(SDC)4次会议把第二代完整稳性衡准直接评估方法提上议程,本文针对第二代完整稳性衡准的五种稳性失效模式——参数横摇、纯稳性丧失、骑浪/横甩、瘫船稳性和过度加速度,分别给出了直接评估的水动力原则性要求,然后针对这些水动力要求进行了分析,并给出了具体的数学模型.最后结合已有的计算结果对直接评估方法的可行性进行了分析,为二代稳性直接评估软件的开发和应用奠定了基础.