波浪作用下30万吨级油轮撞击能量研究

通过物理模型试验,研究不规则波作用下30万吨级油轮撞击能量,分析了主要影响因素HT、LB、TT0、D对撞击速度的影响规律。结果表明:撞击速度与HT成正比;与LB成幂次关系;与TT0也成正比,但TT0=1时船舶撞击码头与波浪产生共振,撞击速度出现极大值;压载时的撞击速度大于满载时的撞击速度,撞击速度与吃水成负相关。提出了30万吨级油轮撞击能量的计算公式,与青岛港原油码头三期工程和青岛益佳集团燃油码头工程的物理模型试验结果对比,具有较好的计算精度,可供工程设计参考。     

船舶失控撞击高桩码头结构的数值仿真分析

以5万吨级散货船在失控状态下以1 ms的速度垂直撞击某高桩码头为例,运用有限元软件模拟该撞击的过程,得到对应撞击的能量转化情况以及船舶撞击作用力的时程曲线,并将撞击力仿真计算结果与各类船桥碰撞规范撞击力计算结果进行比较。同时,通过对撞击后码头结构破坏情况进行分析,提出防止码头结构由于船舶失控撞击而破坏的措施,为同类码头的设计、维护及改造提供理论依据。     

基于全耦合技术的船体结构碰撞性能研究

由于船舶碰撞问题的复杂性,通常是将船舶碰撞的外部机理与内部机理分开研究。作者基于“全耦合”分析技术,建立撞击船与被撞船整船模型,成功解决了船体与流场、撞击船与被撞船的耦合。此外,考虑撞击船与被撞船同步损伤,将内部机理同外部机理同步分析。通过数值仿真计算,分析了碰撞后撞击船与被撞船的运动、能量转化以及碰撞力、损伤变形及各构件的吸能情况。另外,开展多种碰撞工况计算研究,得出了便于工程应用的极限撞速曲线,为后续的船舶碰撞研究提供了技术支撑。     

混合动力船舶能量管理控制策略设计与仿真

为了提高船舶的能源利用效率,降低排放,采用柴油发电机和燃料电池组成的混合动力为船舶提供电能,其中发动机为船舶提供基础载荷,当船舶功率负荷需求大于基础载荷时则由燃料电池组提供剩余的功率。针对这样的混合动力系统,设计船舶的能量管理系统的逻辑门限值控制策略和PID控制器。仿真结果表明,采用这种混合动力结构的船舶,可以提高柴油机的运行效率,所设计的PID控制器能很好地满足船舶的功率需求,提高系统的稳定性。     

船舶避碰别任性

2015年伊始,两起船舶碰撞事故给航运业蒙上了厚厚的安全阴影。先是2015年1月2日,利比亚注册的油船"Alyarmouk"轮与新加坡注册的散货船"Sinar Kapuas"轮相撞,导致"Alyarmouk"轮一个油舱损坏,大量原油泄漏。再是该事故两周后,"Gas Melawi"号LNG船与"Menggala"号渡轮在巽他海峡相继发生碰撞。细心观察两起事故不难发现,尽管现场"惨烈依旧",但其却与以往的碰撞略显不同,开阔水域内发生碰撞成为了其共同点。那么,这两起碰撞事故对船舶避碰工作有哪些启示呢?     

基于CNS性能的飞行间隔安全评估

为了有效地确定自由飞行下航空器之间的安全间隔,论文研究了基于通信、导航、监视性能的安全飞行问题.通过分别对所需通信性能、所需导航性能和所需监视性能进行分析,结合概率论相关知识建立了航空器之间的碰撞风险模型,并对不同飞行速度和飞行间隔情况下的碰撞风险进行了计算分析.结果表明两机水平间隔越大,碰撞概率越小;两机连线的飞行速度分量越大,所需的最小安全间隔越大.     

1万m~3 LNG运输船碰撞仿真模拟分析

以1万m3内河小型LNG运输船为例,探讨船舶碰撞数值仿真方法的分析过程和方法,获得该船与不同排水量撞击船相撞时临界撞击速度与撞击角度的关系曲线,根据计算结果对典型LNG运输船的安全运营给出意见和建议。     

自升式平台直管结构碰撞模型试验与仿真分析

随着海洋油气开发的日益深入,海洋平台作为主要的作业基地发挥着重要作用。然而平台在进行钻井与采油作业时,与供给船、守卫船等发生碰撞的风险较大,不仅危及自身整体安全性,亦会造成巨大的经济损失。开展自升式平台碰撞性能研究,揭示碰撞过程中的损伤变形机理,对更好地开展自升式平台耐撞结构设计具有重要意义。本文以自升式平台桩腿直管为研究对象,开展平台管结构的落锤冲击模型试验,探究不同冲击速度下直管结构的动态响应特征。同时,结合有限元仿真技术对落锤冲击过程进行数值模拟,得到碰撞力、塑性变形、跨中挠度等参数,并与试验数据对比分析,从而验证数值仿真模型化技术的准确性。研究结果表明,管结构模型试验记录的数据与数值模拟的结果吻合较好,均真实反应了管结构在受到侧向冲击载荷时的动态响应,验证了模型试验技术的准确性。同时就不同冲击速度下管结构的变形与受力规律可知平台桩腿管结构的耐撞性能。本文研究成果可以为大型平台结构碰撞性能提供试验技术支撑。     

一种多智能体信息融合船舶避碰系统

在狭窄海域中,使用自动化控制系统避免船舶之间的碰撞,从而减少相应人员和财产损失,一直是研究的热点之一。随着信息采集、处理、融合技术的发展,使得通过多个船舶之间的相互协作,实现自动化碰撞避免成为了可能。本文提出一种基于信息融合的船舶碰撞避免决策模型。该模型包含有船舶智能体、VTS智能体及3个融合层次。通过该模型,在同一海域不同船舶之间可以通过相互协作,实现更加精确和经济的船舶碰撞避免决策。     

含开口板结构振动能量流可视化研究

通过结构声强法研究了含开口复杂结构中振动能量传递特性。首先介绍了结构振动声强分量的相关理论以及振动能量流的计算公式;基于Matlab与APDL语言编写了集成可视化计算程序。在数值计算中,先验证了可视化程序的有效性;以含开口耦合结构为例,实现振动能量传递和分布的可视化,证明了计算程序的实用性和创新性;同时讨论了不同激励频率以及开口存在对能量传递及分布的影响,得到一些有益的结论。