LNG燃料船气罐连接处所内的泄漏试验及数值模拟研究

为明确现有液化天然气(LNG)燃料船气罐连接处所使用过程中需遵循的各项指标,对气罐连接处所内LNG泄漏进行了试验和数值模拟。试验以典型尺度等比不锈钢方盒为箱体,附带一个每小时换气30次的通风系统来模拟实际模型,LN2作为媒介,对气罐连接处所的安全性进行了测试,并基于挪威三维计算流体力学(CFD)软件FLACS对相关场景进行了仿真计算。试验发现在一般条件和恶劣条件泄漏时,现有的船用气罐连接处所内没有形成累积压力;当处所内低温液体液位达到0.3m时将气罐连接处所完全封闭,2分钟后处所内累积最大压力仅为0.0012MPa,不会对处所强度构成威胁,FLACS计算结果与试验结果完全吻合。采用FLACS软件对2分钟以后的场景进行了模拟分析,计算结果显示气罐连接处所在完全封堵下发生LNG泄漏的极限承载时间大约为4分钟。研究结果表明,现有的船用气罐连接处所设计时可忽略累积压力的影响,但考虑到极限条件存在,需对该处所进行评估,制定极限条件下的应急预案。     

基于水动力—结构模型的VLGC强度和疲劳分析

超大型全冷式液化气船（VLGC）是国际上公认的设计及建造技术难度最大的船型之一,VLGC波浪载荷是船舶设计计算分析的重要载荷,准确的评估波浪载荷对船舶强度的设计非常重要。论文从DNV先进的水动力计算软件HydroD对VLGC船满载和压载工况下的波浪载荷进行了计算,得到了VLGC船相应工况下的运动响应和短期预报、长期预报值,并把计算出的波浪载荷传递到全船结构有限元结构模型中,加载分析得到了VLGC船的应力分布,对相应地方做了适当改进和加强,并对典型节点进行疲劳强度分析,得到了典型节点的疲劳寿命。对VLGC船整个波浪载荷传递到有限元模型的这一套流程做了分析和研究,也为进一步应用水动力方法计算其它船型的结构强度和疲劳寿命打下了良好的基础。     

土钉支护计算模型及其优化方法探讨

针对目前土钉支护优化设计方法中存在的一些缺陷和不足,深入研究了土钉支护的工作机理,尤其是土钉的受力情况,提出了以钉土间抗剪强度为土钉最大拉力分配刚度的原则,并给出了土钉最大拉力分配系数的计算公式;结合土钉支护整体稳定性的极限平衡分析,推导了土钉最大拉力的计算方法,将计算结果与现场测试进行对比分析证明了该方法的合理性;在深入分析土钉长度计算模型的基础上,建立了以单位支护面积的土钉长度为目标函数的土钉支护优化设计模型;通过引入改进的模拟退火算法和几何控制参数法,探讨了土钉支护优化设计方法的具体实施步骤,并开发出相应的计算程序。工程实例分析表明:所建立的优化设计方法在能保证支护安全的同时兼具有较明显的经济性,其研究成果有一定的理论与工程实用价值。     

城市道路拥挤收费实施时机确定方法研究

道路拥挤收费问题涉及交通工程、运输经济、决策博弈等多个研究领域,是广受关注的综合性课题。在弹性需求的多类型用户双层规划次优收费模型的基础上,通过研究不同OD下社会净效益的变化情况,提出了确定拥挤收费实施的OD区间范围和最优点的方法,为找到拥挤收费的合理实施时机提供了理论分析手段。结合上海市中心区道路状况数据,进行了实例分析,验证了方法的有效性。     

基于小波变换与支持向量机的舰船水压信号检测方法

采用小波变换与支持向量机相结合对舰船水压场信号建立检测模型.该方法通过对海浪信号进行小波分解并对某一特定低频频段信号重构,利用支持向量机对重构信号建立预测模型,预测误差值作为特征值对舰船水压信号进行检测.通过检测验算表明此方法的有效性,特别是在低信噪比情况下,仍能较好地检测到目标信号.     

CFD在船舶两种不同推进器中的应用研究

根据船舶螺旋桨和喷水推进器工作的特点,界定了两者数值计算流场控制体的范围.运用结构化与非结构化网格相结合的方法对流场计算区域进行网格划分.通过求解雷诺时均的控制方程,预报了2种推进器的外特性,分析了2种推进器流场的特点,比对了预报结果和试验数据间的吻合程度.比较了CFD在2种推进器上应用的不同点,说明了CFD在螺旋桨和喷水推进上应用的可行性与优缺点.     

A Computational Model for Pedestrian Level Wind Environment Around Tall Buildings

A computational model has been developed for the simulation of pedestrian level wind environment around tall buildings by coupling the numerical simulation of the full-scale site and meteorological station materials. In the first step, the hybrid/mixed finite element method is employed to solve the two dimensional Navier-Stokes equation for the flow field around tall buildings, in view of the influence of fluctuating wind, the flow field is revised with the effective wind velocity. The velocity ratio is defined in order to relate numerical wind velocity to oncoming reference wind velocity. In the second step, the frequency occurred discomfort wind velocity as a suitable criterion is calculated by use of the coupling between the numerical wind velocity and the wind velocity at the nearest meteorological station. The prediction accuracy of the wind environment simulation by use of the computation model will be discussed. Using the available wind data at the nearest meteorological station as well as the established criteria of wind discomfort, the frequency of wind discomfort can be predicted. A numerical example is given to illustrate the application of the proposed method.     

大风浪中航行船舶的危险度估算模型

根据风险分析理论,结合模糊综合评定数学模型,提出了一种对大风浪中航行船舶的危险度进行定量估算的模型。在进行了大量的专家问卷调查后,得到了客滚船“燕京”轮在大风和大浪的作用下,可能发生不同等级事故的模糊关系矩阵,对该轮在大风浪中的不同航行方案进行了危险度的实际计算。结果显示,当该轮遇到大风浪时,按正常航线行驶,发生事故的风险度较大;按习惯的北上避风方案绕航,风险度最小;而按以上两方案的折衷方案行驶,有较大风险。此方法可以较好地对船舶在大风浪中的危险状况进行定量、直观地描述,可供船舶驾驶员和船舶安全管理者用来掌握大风浪中航行船舶的风险状况,进而有效实施风险决策。     

基于分布式WebChart的船舶导航系统

为了提高目前WebChart信息传输与交互的效率,分析了WebChart作为船舶导航系统需要解决的海图数据网络传输、实时获取本地导航设备数据、客户端之间信息交互等问题,提出并构建了一种基于分布式WebChart的船舶导航系统。该系统采用数字签名和Java本机接口方法解决了WebChart对本地资源的访问,实现了通过客户端串口对本地传感器信息的读取,并且系统采用了分布式体系结构,船舶用户不仅可以通过网络浏览器浏览海图数据,而且可以在海图平台上相互可见和交互,从而使船舶用户能够方便地通过网络实时、准确地分析和了解其周围的动静态航行环境,获取全面的导航服务。     

水下软基处理船

采用塑料排水板加固水下软基是近年发展起来的一项新技术。文章介绍了新设计研制的水下软基处理船,它包括塑料排水板插设、土工布铺设、水上定位、电脑监测记录等方法和装置。适用于多种水下软基处理工程,解决了深水塑料排水板加固软基的方法和设备问题。