随机横浪中船舶倾覆概率的时域分析方法

为了研究随机海浪中船舶航行安全域的构造及生存概率的预报方法，考虑阻尼和复原力矩的非线性及海浪的随机性，建立随机横浪中船舶运动的随机非线性微分方程．综合考虑船舶运动的瞬时状态和窄带海浪谱，采用简谐加速度方法在时域内求解横摇随机微分方程，进行随机倾覆过程的数值模拟，构造船舶航行的安全域，计算船舶安全航行的生存概率．选取不同的初始蒂件及随机波浪参数，在横摇初值平面上构造了一手长30．27m渔船航行的安全域，预报了不同有义渡高作用下渔船安全航行的生存概率．采用本文方法，可以从数量上预报船舶在随机海浪中的生存概率．     

数字化潮流信息在航行计划支援系统中的应用

为了充分利用潮流信息,确保船舶航行安全性,缩短航行时间,节约燃料,提高船舶航行效率,提出了一种将潮流信息数字化的方法,给出了该方法的实现原理。利用此方法,可以迅速准确地获取指定海域的潮流信息。介绍了在此基础上实现的一种用于在内陆海等特定海域流行船舶航海计划制定的支援系统,并给出了具体实现的框图。利用该系统可以模拟预定航线的航行时间,从而可以确定最佳出航时间和航线。通过对某一特定海域内航舶航行时间的模拟实例,验证了该系统的有效性。     

一种基于聚类分析的船舶航行工况划分方法

 结合船舶航行工况与主机燃油消耗特性的关系，考虑吃水和相对风速影响因素，采用K-means聚类分析方法，实现油耗影响因素的不同航行工况的划分。以某超大型油轮为例，基于船舶航行装载与外部环境天气状态数据，实现了航行工况分类分析以及各工况下影响因素参数区间的确定，为船舶主机燃油消耗分工况匹配模型构建提供了更加精细化的分析基础。     

一种基于聚类分析的船舶航行工况划分方法

 结合船舶航行工况与主机燃油消耗特性的关系，考虑吃水和相对风速影响因素，采用K-means聚类分析方法，实现油耗影响因素的不同航行工况的划分。以某超大型油轮为例，基于船舶航行装载与外部环境天气状态数据，实现了航行工况分类分析以及各工况下影响因素参数区间的确定，为船舶主机燃油消耗分工况匹配模型构建提供了更加精细化的分析基础。     

智能船舶航行风险评估研究现状与发展趋势

对智能船舶航行风险类别及来源进行汇总，介绍智能船舶航行风险评估研究的发展历程及目前的研究热点，并按研究方法对智能船舶航行风险评估的研究成果进行分类；提出智能船舶航行风险研究存在的问题，并从多角度、从方法到体系对智能船舶航行风险评估研究未来的发展趋势进行分析。本文可为智能船舶的风险评估、智能航行系统开发及推广应用等提供理论参考和实践支撑，提升智能航运新业态下的海上交通安全。     

数值波浪水池中航行船舶绕射问题的数值模拟

基于计算流体力学（CFD）方法建立了数值波浪水池（NWT）,并对波浪生成传播和波浪中航行船舶波浪绕射问题进行了数值模拟.讨论了适合航行船舶绕射现象模拟的波浪环境表达,验证了参考坐标系下NWT中波浪生成、传播和消波等,模拟计算了多个航速顶浪和斜浪航行的拘束Wigley III船模在不同波长的规则波中运动时所受的波浪力（矩）.通过与势流理论结果和Delft University of Technology（DUT）试验结果的比较显示,NWT方法计算的结果与两者的结果吻合良好;比实验更易实现和控制;能描述船舶周围的流场,在船舶水动力性能的分析和运动预报等方面具有广阔的应用前景.     

船舶斜浪航行生存概率预报的安全盆方法

针对首斜浪和尾斜浪中船舶航行安全盆的构造及生存概率的预报方法，采用安全盆方法预报随机海浪中船舶航行的生存概率，考虑阻尼和复原力矩的非线性及海浪的随机性，建立了船舶横摇运动的随机非线性微分方程，综合考虑船舶运动的瞬时状态、航速及航向角，采用简谐加速度方法在时域内求解横摇随机微分方程，构造船舶斜浪航行的安全盆并预报斜浪航行的生存概率．选取不同的初始条件、航速、航向角及随机波浪参数，在横摇初值平面上构造了一条长30．7m渔船的安全盆并计算了渔船的生存概率，分析和比较了在首斜浪和尾斜浪航行时，有义波高和航速对船舶安全盆和生存概率的影响．结果表明，船舶的倾覆是否发生，与航速、航向角及船舶瞬时运动状态密切相关，     

大风浪中航行船舶非事故性损失的定量分析

选取了某公司中一日航线上的一条客货滚集装箱班轮，对其在黄海中、北部遭遇大风浪航行时，非意外事故性损失的历史记录进行了统计调查，由此得到一种对大风浪中航行船舶的非意外事故性损失进行定量分析的方法，进而提出一种对大风浪中航行船舶的非意外事故性损失矩阵进行估算的方法．为有效使用气象一经济决策理论对大风浪中航行船舶的航行方案进行评估，解决航行安全与经济效益之间的矛盾，提供了一种有效、可行的手段和重要依据．     

数字化潮流信息在电子海图信息系统中的应用

提出了一种数字化潮流信息的方法,并且给出了实现原理.利用此方法,可以迅速准确地获得指定海域的潮流信息,模拟预定航线的航行时间,从而可以确定最佳的出航时间和航线.该方法的有效性通过模拟特定水域的船舶航行时间得到了验证.此方法可以作为附加功能引人到ECDIS系统中,完善其系统功能,更好地为船舶航运生产服务.     

风翼助航船舶在规则波浪中的稳性

为研究风翼助航船舶在波浪中的稳性,以一艘46 000 t油轮为目标船,首先,根据目标船的船型数据,在Maxsurf软件中进行三维建模并验证其正确性;其次,将航行时船舶与波浪的相对位置分为4种情形,分析加装风翼后船舶在不同的船-波位置中的稳性变化.结果表明,波峰在船中部且波长近似于船长时,船舶稳性下降较大.最后,通过Matlab软件选取随机数的方法模拟船舶航行时的随机风浪,计算船舶在加装风翼后航行的安全可靠性.由船舶在8级风级下的最危情况可以看出,加装风翼后船舶的航行安全性要低于未加装风翼的船舶,并且存在4.77%的倾覆概率.     

高速船航态模拟与阻力预报CFD方法应用

中高速船在航行状态下,其航态与低速航行相比有较大的不同,对船舶的阻力有明显的影响。因此,此类船舶的阻力预报必须考虑船舶航行姿态的影响。现有公开发表的关于滑行艇垂向+纵向运动理论预报研究的资料不多见。基于Flu-ent平台对三维船体航态对阻力的影响进行研究,采用动网格技术模拟船舶的航态;同时,为了保证计算的连续性与稳定性,利用FLUENT二次开发平台,编写UDF程序,在离散的时间域内根据船体的受力对船舶运动进行干涉。计算结果表明该方法对船舶的水动力预报问题具有可行性。     

大风浪船舶安全航行的研究综述

大风浪中航行安全是船舶安全航行研究的重要课题。通过对该问题研究方法的分析和所涉及方面的探讨，从整体上反映了当前大风浪船舶航行安全研究的现状，提出了今后研究的方向。     

船舶操纵模拟器在港口通航安全评估中的应用

根据港口水域的特点,将船舶在港口的航行过程划分为航道航行和靠离泊两个阶段;提出了运用船舶操纵模拟器进行港口通航安全评估的一般步骤:确定评估要求,制作电子海图,模拟外界环境,选择及检验船型,实施模拟方案,分析试验结果;并结合实例详细论述了评估方法的可行性和具体实施步骤,最后简要概述了操纵模拟器在通航安全评估应用中的局限性.     

船舶智能航行技术研发进展

 船舶智能航行是航运业的重大革命。为厘清国内外船舶智能航行技术发展现状,找准中国船舶智能航行的发展路径,分析了欧洲、日本、韩国、俄罗斯等国家和地区近年来在船舶智能航行领域的重大技术进展和典型实践案例,阐述了国际海事组织、国际水道测量组织、国际航标协会对于船舶智能航行的相关立法和规则。梳理了中国船舶智能航行在技术研究、装备开发、实船应用等领域的进程与案例,并比对了国内外技术发展思路的差异,总结了中国船舶智能航行发展的主要特点。分析了智能航行技术的发展趋势。     

船舶Z形操纵试验的数值模拟

建立三维黏性流数值水池,采用CFD方法对船舶Z形操纵试验进行数值模拟研究.利用重叠网格技术实现船舶航行中的姿态变化,通过求解RANS方程和船舶运动方程,并结合单相Level Set方法,对船舶在开敞水域黏性流场Z形操纵试验进行数值模拟.以"育鲲"轮为对象,数值模拟10°/10°Z形试验.结果表明,计算结果和实船试验数据吻合度较高.     

不规则ECA边界船舶路径和航速优化

全面分析一艘沿海货船对排放控制区(ECA)的应对策略，结合船舶航行路径和航速关系，分别建立非规避和规避策略下航行成本最小化模型，对船舶进出不规则ECA边界点位置和航速进行优化，得到船舶最佳航行模式和策略选择。研究表明，规避策略的触发条件取决于ECA内外的燃料价格比及港口与ECA边界之间的相对位置。对中国沿海区域船舶规避情况进行实证分析，结果表明，规避策略既能节约航行成本又能减少航行时间，但会大大降低排放控制区政策的减排效益。     

一种舵阻摇H∞控制器的设计

设计了一种Ｈ∞控制器，可以解决舵阻摇系统对船舶结构及参数具有高度敏感性这个问题，模拟海上航行条件的计算机仿真表明该控制器具有良好的鲁棒特性。     

安徽省淮河流域内河船舶数学建模及实船试验

为构建安徽省内河航道中代表船型的数学模型，以船舶实船试验为手段，获取其内河代表船型航行参数，并根据相关测试数据对船舶进行数学建模。在实船试验的同时能够同步获取航经水域水流和水深数据，根据船舶响应模型，修正和拟合相关船舶运动参数，提高船舶操纵数学模型的精度，使得后续模拟试验的结果更具普遍性。     

基于HUST-Ship的船舶自航仿真流场特性分析

模型试验中监测船舶周围流动特性需要花费较高的成本,基于数值试验水池的虚拟试验模拟方法能够较为方便地捕捉船舶航行过程中其周围的精细流场特征.本研究基于重叠网格方法实现数值试验水池网格与船模网格的嵌入,形成船舶自航数值试验模型.运用粘性流CFD方法开展船舶航行过程中的流场特性数值仿真工作并进行可靠性验证.不同国际标模在数值试验水池中的试验结果表明,数值预报结果与模型试验结果之间的差别小于3%,且数值试验能够捕捉得到自由液面升高与速度分布云图等流动细节的特征.研究表明,基于数值试验水池的虚拟试验方法无论对船舶宏观水动力性能还是精细流场流动特性都能够实现高精度数值预报.     

船舶电气系统组成及故障判断处理研究

船舶电气系统是船舶航行的关键设备。本文对船舶电气系统的组成进行了阐述,对电气系统中故障形成原因和处理方法进行了分析研究,以期在维修中快速找出故障点,排除隐患,保证船舶的安全航行。