Development of a finite element modeling system for ship structures

In ship structural design, many structural analyses by the finite element method are carried out on models at several different scale levels; for example, a whole ship, cargo hold parts, and detailed structures. However, one serious problem with this design and analysis process is that the generation of the finite element models for a complex configuration is very difficult and laborious. To overcome this problem, an object oriented, finite element modeling system, MODIFY, has been developed by the authors. In this paper, the concept of the finite element modeling system and the techniques for the construction of the system are explained. First, the object oriented data structure of the system, based on the Part-Object concept, is proposed. In this concept, not only the geometry of the domain but also the analytical conditions, such as boundary conditions and material properties, and the finite element model, are represented by the object oriented data structure. By using this data structure, effective finite element model generation can be expected. Second, a mesh generation algorithm based on the frontal method is described. The original frontal method by S.H. Lo was improved for application to three-dimensional curved surfaces. A new inner node placement technique to make quadrilateral elements around stress concentrated areas is also proposed. These techniques are suitable for ship structures, and more accurate results from the finite element analysis can be expected. Moreover, the parallel mesh generation is implemented in MODIFY by using the client-server concept to accelerate mesh generation. Third, a prototype system for the automatic finite element model generation for different analysis levels is proposed. The system is based on the concept of the PD part, which is the part in the design and production stage, and automatic computing of the intersection between PD parts. The validity of this system is demonstrated by some examples.     

船用开关磁阻电机初步研究

介绍了船用SRM的结构及主要优点,并与其他同容量电机性能做了详细比较,介绍了SRM的中功率变换器的主要结构形式及调速系统的组成,分析了SRM运行于起动、电动、发电三种运行状态下的特点及其不同控制策略。     

港口代际的本质特征及其演化规律

以代际的概念描述港口功能的转变,体现了港口发展的历史进程,也反映出在生产力发展不同阶段中港口所具有的作用。深刻理解港口不同代际的内涵,把握港口未来的发展趋势,对于港口规划、建设和经营具有重要的现实意义。针对不同港口代际的本质特征及其演化规律进行重点剖析,并从横向扩展和纵向延伸两个方面对港口功能的转变进行研究,供决策者制定港口发展规划时参考。     

SMS水动力学软件

简要介绍了水动力学软件SMS的基本功能,并用简单实例对其前后处理功能做了展示。     

沙湾水电站以库代池运行方案可行性研究

沙湾水电站运用了以水库代替沉沙池的方案,通过调度水库运行方案,达到控制水库泥沙冲淤平衡的目的,从而保证设计所需长期有效的日调节库容。     

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.     

第二代完整稳性瘫船失效模式直接评估方法研究

国际海事组织(IMO)在第二代完整稳性规则的制定中,针对每一种失效模式提出了3层薄弱性衡准.目前,瘫船稳性失效模式薄弱性衡准已经完成了第1、2层次的内容,第3层次直接评估方案还未形成.本文基于IMO船舶设计与构造分委会第一次会议(SDC1)提出的第2层薄弱性衡准草案中关于瘫船稳性的相关内容,采用单自由度横摇运动数学模型,编制数值计算程序,模拟船舶在极端恶劣条件下风浪联合作用的横摇运动,计算给定暴露时间船舶倾覆概率.将计算结果与CEHIPAR2792标准模型试验结果进行对比,验证并分析数值方法的可行性,为确定该失效模式的直接评估方法提供参考.     

固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机联合发电建模仿真研究

设计一种固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机的联合发电系统,并对其进行建模仿真及性能研究.基于Matlab/Simulink仿真软件,采用模块化建模方法,再以拓扑结构连接各个子系统模型,搭建SOFC-MGT联合发电系统模型.仿真结果表明:模型满足仿真要求,系统具有较高的发电效率.在变工况,尤其是高背压条件下,该系统不能稳定工作,必须附加水处理系统才能保证该系统良好运行.     

信息网络一体化管控架构研究

论文针对如何解决下一代网络（NGN）的管控问题进行了研究,提出了基于一体化管控架构思路的两种整合集成方式：“自顶向下”和“自底向上”式,并对两种方式的实现进行了深入分析比较,详细介绍了基于“自底向上”式的一体化管控架构实现方法模型,该方法能够进一步促进信息系统集成向着标准化、一体化的方向发展。     

新一代8000车级超巴拿马汽车滚装船船型分析

新一代8000车级超巴拿马汽车滚装船是可到访日本关键港口的最大汽车滚装船,具有少压载水、多装车量满载出港的优点。目前全球仅有英雄系列和新视野系列这2型8000车级超巴拿马汽车滚装船。从主尺度、总布置、航速与EEDI、支柱和跳板/坡道配置等主要方面阐述了这2型船,并比较了各自的优点。最后,指出了可针对航运公司的运营理念进一步优化开发8000车级超巴拿马汽车滚装船。