散货船配载仪中破舱稳性计算

为提高散货船配载仪中破舱稳性的计算精度,基于船舶三维设计数据进行破舱稳性计算.首先沿船长方向对船体的三维设计模型进行切片,得到船体的横剖面型值数据;然后通过等距偏移模拟船体外板厚度,得到船舶外板数据;最后分别利用最小功法和静平衡法计算破损船舶各个横倾角度的复原力臂.以38 300t散货船"RUI AN CHENG"为例,对3个典型载况进行了破舱稳性计算.计算结果表明:与NAPA计算值相比,静平衡法的计算结果具有较高精度,满足主流船级社的精度要求,而最小功法的计算结果则有较大误差.同时,静平衡法不仅适用于散货船配载仪的破舱稳性计算,对液货船、集装箱船等的配载仪的开发也具有一定参考价值.     

随浪中船舶大倾角横摇稳性的研究

对随浪中船舶大倾角横摇稳性的特点进行了介绍和分析,提出了一种新的研究船舶发生大倾角横摇时的稳性力臂的方法,在运用逐步逼近法计算每个横剖面的左右侧的浸深时,考虑了在横摇过程中由于船舶首尾不对称造成的纵倾对每个横剖面浸深的影响,以及横摇过程中所发生的纵倾运动对横摇稳性的影响．然后,根据随浪中重力与浮力平衡、纵倾力矩之和为零这两个条件,运用matlab数学工具语言的迭代算法求出了纵倾角,以及水线面修正层厚度,进而绘出了随浪中的稳性力臂曲线．最后,通过实例计算与分析验证了该方法是可行的．     

静水中船舶大倾角横摇稳性的理论计算方法

对静水中船舶大倾角横摇稳性的特点进行了介绍，提出了一种新的计算船舶发生大倾角横摇时的静稳性力臂的计算方法，在运用逐步逼近法计算每个横剖面的左右侧的浸深时，考虑了在横摇过程中由于船舶首尾不对称造成的纵倾对每个横剖面浸深的影响，然后，根据重力与浮力平衡、纵倾力矩之后为零这两个条件，运用Matlab数学工具语言的迭代算法求出了纵倾角，以及水线面修正层厚度，进而绘出了静稳性力臂曲线．最后，通过实例计算与分析验证了本文提出的方法是可行的．     

船舶自由纵倾随浪稳性计算

论述了船舶在整个横倾过程中不发生纵倾，浮心只在船体剖面内作二维移动时的 稳性。建立了波浪稳性力臂的表达式和浮态方程式．并对一艘灯光兼围网渔轮在随浪 波峰上的稳性进行了计算，计算结果是满意的。还讨论了船舶在随浪中自由纵倾的情 况；提出了纵倾浮态方程式和流体动压力修正，从而给计算船舶在随浪中的稳性提供 了一种方法。     

船舶稳性的图谱表达形式及其电算方法

电子计算机在船舶工程上的应用,使我们可以按照船舶稳性理论和船舶稳性衡准要求来建立船舶稳性一种新的表达方法──船舶稳性图谱它是由下列曲线(或曲线族)构成的:倾覆力臂曲线族 LQi=j(Di=const,ZG);稳性极限重心高度曲线 ZGM=f(D);风压倾斜力臂曲线 LF=f(D);横稳心高度曲线 ZM=f(D);最大复原力臂 LM等值曲线族;最大复原力臂角θM等值曲线族等。应用稳性图谱可以按给定的排水量 D和重心高度 ZG来确定给定装载情况下稳性曲线的一些重要特征值(LM,θM,LQ)、稳性衡准数(K)和稳性极限重心高度(ZGM)等,因此,在船舶设计、稳性核算和…     

散货船自由浮态计算简化方法

根据散货船特点探讨了一种面向工程应用的船舶自由浮态计算简化方法.在矩阵法的基础上,将7个水线面要素简化到4个,简化雅克比矩阵求解.采用全选主元高斯消去法求解线性方程组,以船舶浮态平衡方程组作为迭代终止条件,保证计算精度.以散货船"DOLCE VITA"及"RUI AN CHENG"为例进行了实例计算,对20个压载舱进行了20万次随机装载实验,验证了算法在有横倾下的收敛性和稳定性;对5个货舱进行了20万次随机装载实验,验证了算法在有纵倾下的收敛性和稳定性;对典型载况进行计算,和装载手册给定值相比,吃水差误差都在0.01m以下.结果表明:该算法只需计算任意倾斜水线面下的排水体积和浮心坐标,计算量较小,程序实现简单,实时性、鲁棒性较好,具有一定的工程实用价值.     

基于大倾角稳性的某箱型浮驳稳性特征

为了研究浮驳作业过程的稳性特征以及载重量和旋转点偏离值对浮驳稳性的影响,在静水大倾角稳性分析的基础上,采用静力学方法,以某箱型浮驳为例,运用MATLAB数学语言工具自编程序进行模拟,通过计算浮驳载重量以及旋转点的偏离值对其极限静倾角、极限动倾角、最大复原力臂和最大倾覆力臂等稳性参数的影响,得到了不同偏离值与载重量时浮驳的静稳性和动稳性曲线图以及对应的各稳性参数值。结果表明:浮驳空载情况下的稳性优于满载情况,且旋转点偏移距离(偏离值)对稳性有较大影响;随着偏移值的减小,浮驳承受的最大复原力臂与最大倾覆力臂均随之减小。     

船舶分舱和破舱稳性计算

本文给出破损船舶浮态方程组的数值矩阵解法和破损船舶自由纵倾时最小稳性曲线计算的优化方法，文后给出了数值例子。算例表明本文建立的方法简便、实用和有效。     

荷载位置对龙骨帆船大倾角稳性影响

为了研究荷载位置变化对龙骨帆船大倾角稳性的影响程度,采用可变质量位置变化对大倾角稳性影响的计算方法,依据Maxsurf软件与检验规范,并以一艘10 m休闲龙骨帆船为例,获得不同人员布局在满帆操作下的安全操帆风速,计算复原力臂差值,得到影响程度的最大差异可达到10%-33%的结果。研究表明,设计、检验和驾驶龙骨帆船时,要注意人员布局对帆船稳性的影响。     

船舶浮态计算的一种修正方法

为提高船舶浮态计算的精度,提出一种基于加密数字型值表的船舶浮态计算修正方法。在常规浮态计算方法的基础上采用Nowton迭代法进行修正。将计算机图形学的SH多边形剪裁算法用于横剖面与水线面的求交。基于坐标系仿射变换将空间倾斜水线面降到二维,将倾斜水线面轮廓提取问题转换成二维多边形凸包求解问题。在此基础上详细给出了雅克比矩阵系数的求解方法。以散货船“太行128”为例,对五种典型载况进行了计算,结果表明该修正方法适用于船舶小纵倾和大纵倾的情况,提高了计算精度,具有一定的工程应用价值。     

一种小型漂浮式天线基座静力学特性研究

研究了一种新的小型飘浮式卫星天线基座的静力学特性. 根据几何尺寸和受力情况研究其浮态、状态方程和储备浮力;根据重心移动定理、浮心移动定理和等体积倾斜定理研究其浮心、稳心、稳性半径和初稳性高;根据几何旋转不变性,通过数学推理研究其静稳性;根据动力矩的作用过程分析动复原力臂和静复原力臂间的关系,研究其大倾角稳性;利用储备浮力研究其抗沉性. 研究结果表明该基座具有较好的浮性、稳性和足够的抗沉能力.      

船完整稳性实时计算方法研究

舰船完整稳性和破舱稳性是保障舰船安全的重要性能. 目前在设计阶段完整稳性仅仅通过几种典型载况进行校核,难以涵盖舰船执行任务或海战过程中复杂多样的实际状况. 根据静力学中等体积小角度倾斜原理,提出了基于液位高度修正的任意浮态实时载况计算方法,即根据液舱液位测量管或传感器实时测量的高度值经过液位高度修正,再利用舱容曲线插值求出当前任意浮态下液舱的液体重量. 结合数据库高效处理数据的能力与程序在计算过程中稳定性的要求,开发了完整稳性实时计算及浮态调整的仿真程序. 实时浮态调整算例证明该方法实用可靠.     

基于Visual C+ +散货船自动配载仪的开发

针对以往散货船手动配载程序的不足，提出并开发船舶自动配载程序，根据船舶载货量、积载因数、吃水等要求自动确定船舶的配载方案，并给出满足相关规范、公约要求的船舶稳性、浮态、强度等指标的计算结果．在自动配载的基础上增加了手动微调的功能．通过实船的计算结果证实该程序具有迅速合理确定船舶配载方案的优点，不仅加强了船舶装载计算机的功能，提高了船舶配载效率，而且为保证船舶安全装卸提供了理论依据。     

散货船破舱稳性计算

根据ＳＯＬＡＳ修正案“散货船的安全措施”及“货船分舱和破舱稳性”的各项条款的要求,计算并校核了五条散货船第一货舱破损进水后的平衡状态和船舶分舱指数,分析了满足的原因,探讨了具体的改造措施,提出了新船设计的建议。     

舰船完整稳性实时计算方法研究

舰船完整稳性和破舱稳性是保障舰船安全的重要性能．目前在设计阶段完整稳性仅仅通过几种典型载况进行校核，难以涵盖舰船执行任务或海战过程中复杂多样的实际状况．根据静力学中等体积小角度倾斜原理，提出了基于液位高度修正的任意浮态实时载况计算方法，即根据液舱液位测量管或传感器实时测量的高度值经过液位高度修正，再利用舱容曲线插值求出当前任意浮态下液舱的液体重量．结合数据库高效处理数据的能力与程序在计算过程中稳定性的要求，开发了完整稳性实时计算及浮态调整的仿真程序．实时浮态调整算例证明该方法实用可靠．     

40万吨级散货船靠泊湛江霞山码头的仿真

为探讨40万吨级散货船靠离湛江霞山散货码头的安全性,构建了湛江港的三维视景,并结合40万吨级散货船的特点建立数学模型.在船舶操纵模拟器平台上,设置具体工况,对40万吨级散货船进行靠离泊试验.结合操纵试验过程,并对试验获取的船舶航行和靠离泊操纵数据进行分析,指出操纵试验过程中的潜在风险,为船舶的安全操纵提供参考依据.     

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.     

片体对滑行艇横向抗倾覆性影响的数值研究

为提升滑行艇的横向抗倾覆性,提出了一种能够自由收放片体的新概念滑行艇,并对其单体和三体形态强迫横倾时的横向复原力臂和阻力进行了分析.首先,采用RANSE-VOF求解器计算无横倾时的阻力和航态,并开展试验进行验证.然后,模拟两种形态下不同固定横倾角静水中艇周围的绕流场,分析横倾角和片体纵横向位置对横向复原力臂和阻力的影响.研究结果表明:相比无横倾,当单体艇处于滑行阶段较小横倾时阻力显著下降,横倾角的增大使复原力臂更容易随航速增加而被提升;片体的释放能极大提升艇的横向抗倾覆性,且横倾角越大,效果越明显;当排水或半滑行阶段发生较小横倾时,片体横向比率应大于0.6,纵向应稍靠前,当发生较大横倾时,能够获得较大横向复原力臂的片体纵向位置随航速增加逐渐向后移动.     

自由液面作用下的驳船稳定性研究

研究了驳船液体舱室中自由液面的分布以及舱容率对船舶浮态和稳性的影响,计算了船舶在风载荷作用下的稳性衡准数,并对船舶破舱稳性进行了分析,分析结果可为驳船实浮拒航提供参考。     

基于神经网络的船舶稳性预报研究

为省略船舶稳性计算中横摇阻尼以及船舶阻力等参数的复杂计算过程,提出一种采用径向基函数(RBF)神经网络对第二代完整稳性失效概率预报的方法.研究包括过度加速度、瘫船稳性以及骑浪/横甩3种失效模式.通过研究船舶相关参数对各失效模式失效概率的影响,确定采用RBF神经网络对每种失效模式进行预报时输入特征的选取,从而降低训练时长.使用训练后的网络对样本船稳性进行预报,采用均方误差和平均绝对百分比误差对预报结果进行评估.对3种失效模式预报结果的平均绝对百分比误差分别为6.49%、7.09%、5.70%,均小于10%,表明采用RBF神经网络可较为精准地对船舶稳性进行预报.