一种新的船模纯粹自航随动系统装置的研制与初步检验

叙述了船模纯粹自航随动系统装置的原理与设计特点,给出了原理框图.这种仪器既可用于船模纯粹自航试验也可用于船模强迫自航试验.测试数据信号可由拖车上的计算机采集与屏幕显示,也可通过拖车滑线或船池内的激光通道传送到池外的操纵台进行处理.应用该仪器对一艘双桨船模进行了船模强迫自航试验和船模纯粹自航试验的验证,给出了试验结果.     

自航船模外壳3D打印工艺研究

为降低制作成本,对自航船模外壳3D打印工艺展开研究。通过对比不同种类3D打印机与打印材料的性能和价格,给出设备与耗材选型参考;通过对不同姿态的成型质量、打印时长和耗材消耗量的比较给出成型姿态选择建议;分析翘边的原因后,给出在平台未变形、微变形和严重变形三种情况下预防翘边的措施;由成型后的误差和制作成本得出,采用3D打印技术制作自航船模外壳成本低、误差小。     

基于船模的木京扩建船闸通航水流条件试验研究

针对木京枢纽扩建船闸通航条件较为复杂的问题,对其上、下游引航道推荐方案的通航安全性进行试验论证研究。在水工模型试验的基础上,利用自航小尺度船模技术,观测分析船闸上、下游引航道在不同流量下的舵角、航速等通航参数。结果表明,在Q≥3 900 m~3/s时,上、下游引航道均有通航参数超过相应限值,难以保障通航安全。上、下游引航道的航行难点分别在于横流较大的转弯段和导墙末端,且均表现为进闸难度大于出闸难度。综合试验成果进行定量和定性分析,提出船闸最高限制通航流量为3 000 m~3/s,为工程优化设计及后期运行提供了科学可靠的数据基础。     

赣江井冈山航电枢纽船闸下游口门区及连接段通航水流条件试验研究

针对赣江井冈山航电枢纽下游引航道口门区及连接段横流强劲、回流范围广等问题,进行枢纽下游引航道口门区通航水流条件及优化研究。通过建立水工整体定床模型,对隔流墙布置形式进行优化,提出缩短隔流墙并增设透水段、同时透水段向河心侧外挑的优化方案较好地解决了口门区横向流速、回流较大等问题,下游引航道口门区及连接段通航水流条件得到显著改善,经船模试验验证能够满足船舶安全通航要求。     

消滩水力指标确定方法

为寻求可直接计算消滩水力指标确定方法,从船舶有效功率与滩上水流功率对比的角度提出了功率法,并通过理论分析与滩段概化模型的船模上滩试验进行了验算。结果发现船舶自航上滩时其有效功率大于水流功率,并随对岸航速的增加,大于的幅度越大;船舶不能自航上滩时,其有效功率小于水流功率。可见,与其他确定方法相比,功率法可以通过滩段的水力条件和不同船型的性能资料直接计算消滩水力指标,满足航运发展的远期设计需要,可推广应用于急流滩险的航道整治工程设计。     

唐山港丰南10万吨级航道工程设计

唐山港丰南10万吨级航道工程是在2万吨级航道基础上进行扩建。本航道所在水域,水流条件复杂,口门航行条件较差,航道设计难度大。通过对乘潮历时的分析及乘潮水位的选取,确定航道主尺度,提出合理的航道布置方案,结合船模试验进一步优化航道设计方案,并根据潮流数模试验,确定船舶通航窗口期。经论证,推荐平面方案1的布置形式,10万吨级船舶乘潮通过口门时,为高平潮时刻,口门流速较小,水流流态平稳,是最佳的通航时机,有利于船舶通航安全。大型船舶通过口门受横流影响较大或口门流态复杂时,乘潮航道应综合考虑高潮位与大横流的同步关系。     

基于纵倾优化的油船节能研究

以成品油船的阻力性能为优化指标,根据船体型线图,采用CATIA及ICEM软件,建立三维模型及计算域,划分结构性网格;采用计算流体力学软件(Fluent)计算目标船在变纵倾状态和吃水下的阻力值,并与船模拖曳试验相比较,分析纵倾变化对船舶阻力性能的影响规律.结果表明:该方法可以确定船舶在不同吃水下的最优纵倾值,并为船舶的实际运营提供建议,从而提高船舶的节能减排率,为发展绿色船舶提供新方向.     

30000m~3 LNG船线型设计与优化

以30 000 m~3 LNG船线型设计为背景,研究了2种推进型式,为该类采用吊舱式推进器船型的线型设计积累了经验。使用FRAMEWORK软件和SHIPFLOW软件对由母型船初始变换过来的单桨和双吊舱线型进行阻力方面的优化,并最后进行了船模试验验证,试验结果显示优化后的线型性能指标优良。     

长江东溪口航道整治船模通航试验研究

东溪口水道受上游斗笠子急滩和下游东溪口浅险滩2个连续滩险的影响,航行条件较差。针对东溪口水道目前存在的问题,提出3种不同的整治方案。为分析河段整治后不同方案效果、船舶上滩条件、上滩难易程度及航行参数情况,采用小比尺船模进行船舶上滩试验研究。通过对试验成果的比较分析,选出最佳工程方案,突出了船模试验在河工模型测量技术中的优势,在工程中具有应用价值。     

光学在船模运动跟踪中的应用

本文研究光学在船模运动跟踪的应用,首先通过双目摄像机得到正确的船模特征板上的特征点,并获得其空间坐标,由此得到船模在三维空间的六自由度运动。本文主要进行图像采集、摄像机标定和空间特点的计算。最后进行仿真实验,实验结果表明本文算法可行性强。