船舶系缆张力分析

为了解决船舶系泊安全问题．从定量上了解缆绳受力状况,推导出码头系泊船系缆的悬垂线方程．根据船舷导缆孔和码头系缆桩的相对位置迭代计算出缆绳张力及系缆拉伸变形．并简要分析了不同出缆长度情况下,船舶运动对缆绳张力的影响．模拟计算表明,长的、弹性好的、单位长度重量大的系船缆更有利于缓冲外力、吸收船舶动能,而短的弹性差的系船缆不利于发挥其作用．     

基于模矢搜索的船舶系泊评价函数

分析了大型船舶系泊时受力情况,建立了船舶系泊时环境力、缆绳和护舷的受力计算数学模型.根据系泊船舶的受力分析,建立了船舶系泊评价函数,利用模矢搜索法优化求解了船舶系泊评价函数,为船舶系泊安全评价提供了理论依据.利用船舶系泊评价函数计算了175000DWT散货船码头系泊时缆绳和护舷受力,并对计算结果与系泊试验结果和以往的蒙特卡洛计算结果进行比较分析.结果表明,所提出的船舶系泊评价函数和模矢搜索的优化算法是正确的,可以用于对船舶系泊安全进行评价.     

船行波对系泊船舶影响的数值计算

针对限制水域中船行波对系泊船舶的影响问题,运用重叠网格技术,基于数值方法的有效性验证,对系泊船舶在船行波中的运动响应及受力进行了数值计算分析,探讨了不同航速、航道几何形状及码头形状对船行波中系泊船舶的运动响应和受力的影响规律.结果表明:航行船舶的航速对系泊船舶的运动响应及波浪力有显著的影响,当航速增大30%时,橫摇最大幅值和横向力最大幅值分别增加了14倍和6倍;不同码头形状对系泊船舶的影响程度不同,直壁式航道中系泊船舶受到的横向波浪力和横摇的最大幅值几乎是在斜坡航道中的2倍,而斜坡倾角的变化对系泊船舶的运动影响则较小.     

系泊拖带设备船体加强结构的强度分析

带缆桩和导缆孔在船舶系泊、拖带作业中通常会受到很大的载荷作用,在船舶设计过程中有必要对系泊、拖带设备的支撑结构进行强度分析。以MSC.PATRAN/NASTRAN为平台,根据船体尾部甲板的结构形式、系泊和拖带设备布置以及船体结构加强形式建立船体局部有限元模型,通过对不同设计方案下的支撑结构进行计算,分析比较导缆孔、带缆桩区域船体加强结构的应力分布情况,并着重对导缆孔区域的加强形式进予以考虑,以期为系泊、拖带设备加强结构的强度校核和优化设计提供一定的参考。     

高海况下船舶停靠过程安全研究

为研究港口内船舶停靠过程中收缆方式对停靠安全的影响,应用泰勒级数对船舶系泊缆绳以及港口防撞材进行建模,应用时域响应方法计算船体位移及船舶系缆力.以总长203 m的集装箱船为研究对象,考虑低海况与高海况两种环境,计算港口内船舶停靠过程中船舶系缆力与各个自由度下的船体位移,对高海况下不同绞缆方式对船舶系缆力、船体横摇与垂荡的影响进行研究.结果表明:船舶在停靠过程中,船体位移变化范围及系缆力最大值与绞缆机组合运行方式有关,且船舶绞缆方式对系缆力影响显著,失当的绞缆方式将导致系泊缆绳断裂.     

缆绳直径对多浮体系统动力性能的影响

为了解多浮体系统动力性能与系泊缆直径的关系,利用频域势流理论对柔性多浮体系统进行理论分析,计算出浮体运动RAO(响应幅值算子),讨论了波向角为0°,45°和90°工况下系泊缆直径对浮体运动响应和缆索张力的影响。结果显示,系泊缆直径从56mm渐增至114mm时,穿梭油轮的最大水平位移减小,最大横摇角增大,柔性装置的水平运动响应增强,浮体间最大系泊缆力的最大张力增大2~5倍;受柔性装置扭转效应的影响,最大系泊链力随直径渐增而迅速增大。分析表明,系泊缆直径是调节多浮体系统性能的一个重要参数,对整个系统的动力性能有显著影响,设计时应予以充分考虑。     

系泊船舶在横浪作用下的泊稳条件和撞击能的计算

本文应用运动微分方程式求解系泊船舶的运动量,计算结果表明,波浪周期是一个重要因素.系泊船舶的运动量不仅是系泊船舶的泊稳条件的标志,而且还可计算对系泊建筑物的撞击能.从这些计算结果中,可得到一些有意义的结论.我们认为:系泊船舶的运动量、泊稳条件及其撞击能是紧密相关的.     

基于受力分析的系泊系统优化模型

为设计不同环境下的系泊系统,该文对2016年全国大学生数学建模竞赛A题中给出的系泊系统进行研究。对给定的系泊系统,建立姿态模型,得到了不同环境下系泊系统的姿态。当给定的系泊系统不满足工作要求时,建立重物球质量的单目标优化模型,确定了合适的重物球质量,从而调整系泊系统使之满足工作要求。在系泊系统的锚链型号、长度、重物球质量均不确定时,建立多目标优化模型,设计出了在给定环境下满足工作要求的最优设计方案。     

风、浪、流联合作用下系统系泊力的时域计算方法

为解决海洋工程中系泊系统在风、浪、流联合作用下系泊力的计算问题 ,在时域内建立了一种计算防风水鼓系泊系统系泊力的方法。在分析波浪荷载时 ,使用了设计波法和非线性 Stokes五阶波 ,并由经验公式求出了船舶的风、流作用力。由准静态方法计算了初始条件后 ,在忽略了锚链和水鼓动态效应对船舶运动的影响的条件下 ,求解了系泊力和船舶的运动时历。再由二维集中质量法建立了锚链和水鼓的数学模型 ,用 Houbolt方法求解了锚链和水鼓的运动方程 ,并对系泊力进行了修正。模拟计算结果与经验公式计算结果吻合较好 ,且模拟计算的时域特征表现突出 ,建立的时域计算方法可用于防风水鼓系泊系统的系泊力计算     

混沌优化在船舶码头系泊缆绳张力计算中的应用(英文)

系泊船舶缆绳张力的模型实验研究和理论计算对于缆绳的选取、系泊设备的设计、系泊方式及预紧力的确定,以及船级社规范的制订都有着重要的指导意义. 国内对码头系泊的研究相对较少,且主要依赖于模型实验. 文中对小波浪水域码头系泊船舶缆绳张力的计算建立了数学模型,并用混沌优化的方法对非线性系泊方程组进行了求解,其结果与实验结果对比有较好的一致性.     

扁平绕带式和整体包扎式容器的综合对比

与单层容器相比,多层容器在安全性和经济性方面有显著优势。扁平绕带式和整体包扎式容器是两种无深环焊缝的多层高压容器。文中从材料、安全性、经济性及端部结构方面,对两种容器作了综合对比分析。     

造影图像中的心血管边缘提取

提出一种新的造影图像心血管边缘提取方法——最大成本法．通过微分法建立边缘成本空间，利用中心线对血管边缘进行区域划分，采用动态规划理论提取边缘区域内最大成本曲线作为血管边缘．结果表明，该方法具有适用性强，提取边缘连续等特点，有助于造影图像血管直径测量和心血管狭窄病变部位检测．     

压力容器设备法兰选取时应注意的问题

对目前压力容器设计中按照标准进行设备法兰选取时由于对标准的理解不全面而在设计过程中容易忽视的问题进行了详细描述。     

血管的三维重建模型

给出了根据血管连续切片图像在电脑中重建该血管三维图像的数学模型的方法，对重建图像失真(误差)的产生原因进行了分析并给出了相应的处理方法，构造了评估重建图像效果的两个判别函数，最后应用给出的方法对给出的100张平行血管切片扫描图像在电脑中重建了该血管三维图像。     

压力容器的简化设计

压力容器是化工、石油化工、冶金、轻工、纺织、机械以及航空航天工业中广泛使用的承压设备。尽管各类压力容器设备功能各异,结构复杂程度不一,但从整体上看,一般以薄壁的旋转壳为主要构型,同时就可以把整体分解为：筒体、封头、法兰、接管、支座等部件。这些部件相对比较简单,均具有明显的各自特征,可以方便的进行归类分析。     

自增强与非自增强带裂纹厚壁容器的疲劳寿命

本文对自增强和非自增强带裂纹厚壁圆筒的疲劳寿命提出计算方法,其计算结果与试验相符。试验结果表明,自增强处理能提高带裂纹厚壁圆筒和焊缝的疲劳寿命。     

木材解剖学在金缕梅科植物现代分类系统中的应用

对金缕梅(Hamamelidaceae)的木材解剖学特征进行研究，比较相互之间的进化关系，同时对比传统分类学与分子生物学所分别得到的结果。木材解剖学方法在研究植物的进化关系上比之传统的分类方法要更准确，同时探讨了这一方法的适用范围。     

常压矩形容器壁板强度和刚度设计

目前 ,国内化工行业中所用的矩形常压容器都是按 JB/T4735 -1997《钢制焊接常压容器》规范进行设计的。新版中增加了 ( APRV)一类新型容器。文章以矩形薄板的经典李维 ( L evy)解为基础 ,推导了三边简支一边自由 ,承受液体静压矩形板的应力和挠度计算公式 ,并由此进一步分析得到了常压矩形容器壁板的厚度、挠度计算公式和曲线。     

紧迫危险下减小碰撞损失的操船方法

在几何分析碰撞区域及紧迫危险距离的基础上,进一步优化碰撞区域半径的量化模型,提出紧迫危险最大临界距离的概念及碰撞损失最小临界距离的量化模型.通过对典型态势的几何作图分析,初步形成紧迫危险下减小碰撞损失的操船决策方法,并利用自主研发的船舶智能操控仿真平台桌面系统进行操纵试验模拟,结果验证了操船决策的可行性.     

绕板式高压容器的应力分析

将绕板式容器看作是内筒、层筒及保护筒三者的组合体,并把绕板层筒视为一正交各向异性材料的整体筒,绕板层内部间隙和滑移引起的附加应变等效为层筒弹性系数的变化,通过理论分析与推导,得到层筒径向应力的求解方程。对一内直径为605mm绕板容器进行了应力数值计算、电测应力和爆破试验,计算值与实测值符合较好,误差小于2.7%,远比按单层简体计算精确。