生产中心制造船模式的研究与应用

从造船业的特点及我国造船业的现状出发，在吸取国际造船业先进技术和经验的基础上，提出并确立了适于现代化造船的模式——生产中心制造船模式。分析、探讨此造船模式的结构、特点和运作方式。基于生产中心制造船模式的工程分解在于理顺作业任务包特征的相似性，以达到区域的专业化生产。模式的供应链是实现总装化造船的保证，造船信息化工程是运作生产中心制造船模式的支撑，为取得系统的平衡和控制必需建立动态和有效的计划体系。文中引入相似性理论分析产品导向型作业分解，提出了优化排坞计划的动态模拟优化方法和优化壳舾涂一体化计划的改进后的遗传算法。本文研究的成果已经在外高桥造船公司得到了初步实践。     

应用蒙特卡罗方法优化任务包的作业安排

在现代造船模式下，合理地安排众多的任务包的生产，满足资源限制要求，并做到资源利用的均衡，是生产计划的基本要求。面对复杂的造船生产，仅靠计划制订者个人的经验很难制订出合理的生产计划。通过引进蒙特卡罗方法，实现计划制订、计划平衡及计划调整的计算机处理。以一分段生产的计划安排为例，在保证分段建造周期及在资源限制条件下，应用蒙特卡罗方法确定较优的任务包作业顺序。通过计算结果分析，证明该方法可行。     

三维地形表面的可视化实现

三维地形的可视化研究是当前对港口、航道等进行地形演变、泥沙淤积等分析研究的前沿课题 ,是快速、及时地再现地形三维信息及综合分析的有效途径。文中介绍了如何通过微软VB开发平台实现地形表面的三维可视化 ,并实现三维图形的缩放、旋转与输出。     

适航水深测量技术介绍与探讨

随着航运业的日益发展 ,船舶大型化和港口深水化趋势越来越明显 ,淤泥质港口使用者及管理部门对采用适航水深的要求越来越强烈 ,而要想利用适航水深 ,首先必须解决适航水深测量技术问题。文中对适航水深测量技术进行了介绍及分类 ,并对各种方法进行了比较     

Mixed analysis of shell and solid elements using the overlaying mesh method

 This article presents a mixed method of analyzing shell elements and solid elements using the overlaying mesh method. In the structural design of a ship's hull, the shell elements are used for the global model. However, the solid elements are necessary to analyze the stress concentration zones or the vicinity of a crack. In such cases, the models are analyzed using zooming analysis, in which the results of a global model analysis are transferred to a local model analysis by imposing boundary conditions. This method is more advantageous than zooming analysis in terms of the accuracy of the solution and the modeling flexibility. Some examples of a plate model with a cracked surface or with a projection are shown in order to demonstrate the effectiveness of the method. Received: August 6, 2002 / Accepted: November 25, 2002 Address correspondence to: S. Nakasumi (sumi@nasl.t.u-tokyo.ac.jp) Updated from the Japanese original, which won the 2002 SNAJ prize (J Soc Nav Archit Jpn 2001;189:219–224; and 190:655–662)     

上凸型内孤立波场中顶张力立管极值响应分析

为研究上凸型内孤立波作用下立管的响应问题,建立了顶张力立管在上凸型内孤立波场中的运动方程,流体作用力通过Morison方程求解,上凸型内孤立波引起的速度和加速度用两层流体KdV方程计算;采用有限元法离散控制方程,并用Newmark-β法在时域内求解。通过数值模拟探索上凸型内孤立波作用下顶张力立管的位移、弯矩、应力、顶底端转角等极值响应规律,并分析内孤立波幅值、上下两层流体密度差、顶部张力及壁厚对立管响应的影响。研究结果表明,上凸型内孤立波会引起顶张力立管的位移、弯矩、应力及顶底端转角显著增大;由于上凸型内孤立波引起的海水剪切作用剧烈,导致上下两层流体中立管位移反向。     

波浪中过度加速度的非线性时域预报

国际海事组织(IMO)船舶设计建造分委会(SDC)第4次会议把过度加速度稳性直接评估的制定提上议程。然而,如何准确预报和评估波浪中的过度加速度依然是一个亟待解决的问题。文章针对此挑战,采用三维时域混合源法进行了波浪中过度加速度的直接预报和评估。首先,采用三维时域混合源法,建立了波浪中船舶大幅横摇运动和船体任意位置处横向加速度的非线性时域预报方法;其次,以4000TEU集装箱船为研究对象,开展规则波和不规则波中的大幅运动模型试验,对计算方法进行验证;然后,对比分析了3DOF(垂荡—纵摇—横摇)和4DOF(横荡—垂荡—纵摇—横摇)耦合数学模型的计算精度;最后,分析了船体横向加速度的影响因素。研究表明,考虑横荡影响的4DOF数学模型计算精度较高;数值计算结果和模型试验结果吻合良好,证明文中建立的非线性时域方法可有效预报波浪中的过度加速度,可用于IMO过度加速度衡准的制定,也可为船舶设计提供评估手段。此外,文中还研究了IMO薄弱性衡准草案中中国和德国联合提出的加速度简化计算方法的适用性,证明该简化计算方法具有一定的保守性,符合衡准的要求,可用于过度加速度薄弱性衡准计算。     

爆夯法处理水下抛石基床在曹妃甸的应用

唐山港曹妃甸港区通用码头工程是曹妃甸港区第一个较大规模采用沉箱结构的重力式码头。根据爆夯法处理水下抛石基床在曹妃甸通用码头工程中的应用实例,对爆夯工艺的施工方法和实际效果进行了总结,为该工法在曹妃甸类似工程应用积累了经验。     

强震区板桩结构成层土地震土压力的计算方法

物部-冈部公式广泛应用于地震作用下的土压力计算,但因其适用条件的局限性,不能用于板桩墙后既含砂土又含有黏土的非均质土,且国内外规范对此类成层土的地震土压力计算没有统一的规定。总结国内外规范中成层土地震动土压力计算方法,找出其本质差异,在前人研究基础上引进整体极限平衡方法,结合SLOPE软件,得出强震区板桩结构成层土地震土压力的计算方法,并通过海外强震区港口工程实例验证,为同类工程提供参考。     

水泥土室内制样方法与配合比试验

水泥土室内配合比试验是深层水泥搅拌法工程应用中一项重要的前期工作。基于大量室内试验,总结提出干土制样法与湿土制样法两种不同的水泥土制样方法及其试验流程,并对其优缺点与适用性进行比较,得出以下结论:1)当以试验土样目标含水率为变量,或试验土样初始含水率大于目标含水率时,应采用干土制样法; 2)当研究在土样初始含水率下其他因素对水泥土强度的影响时,采用湿土制样法更为合适、高效。以香港冲积层黏土为研究对象,采用干土制样法分析土样含水率对水泥土无侧限抗压强度的影响。试验结果表明,在含水率40%～80%范围内,不同龄期的水泥土强度均随含水率的增加而减小,且在高含水率(大于70%)下水泥土强度随龄期增长不明显。