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STAR-CCM+的船舶破舱进水模拟

船舶海难事故严重影响人员和船舶安全,所以研究船舶稳性具有现实意义和实用价值.在选定了船舶的破损位置、破口形状及尺寸、舱室位置及大小等因素下,研究受损船舶的流体运动特性和在每一时间步长下的进水情况,利用破舱位置、进水量等信息预测船舶的物理行为,对破舱船舶进行时域模拟研究.首先利用STAR-CCM+对一艘标准箱型驳船模型破舱进行模拟研究,验证研究方法准确可行;再利用该方法对一艘渔政船进行破舱进水时域模拟研究.利用这种研究方法可对船舶稳性进行计算与评估,研究结果可为有效减损及扶正提供参考,并为船舶破舱设计提供重要依据.     

化船概率破舱稳性计算及对分舱的影响

对船舶破舱稳性的概率计算方法作了计算分析，研究了计算中需注意问题，分析了影响分舱指数Ａ的主要因素和提高分舱指数Ａ的方向及措施，并以实例进行验证和说明。     

货船概率破舱稳性计算及对分舱的影响

对船舶破舱稳性的概率计算方法作了计算分析，研究了计算中需注意的问题，分析了影响分舱指数Ａ的主要因素和提高分舱指数Ａ的方向及措施．并以计算实例进行验证和说明．     

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.     

快速预报船舶破舱危险程度的方法

提供出船舶破损第三类进水舱浮态快速计算方法。同时利于自由流通对稳性的影响，理论分析和推导出破舱稳性公式。并参照国际海事组织有关文件，结合国际惯例，对破舱稳性衡准的有关问题进行了探讨。同时给出了船舶破损后，危险程度的快速预报方法。     

基于CFD的渔船破舱进水时域模拟及破舱稳性和压强分布研究

沿海渔船的船型瘦小,对于动稳性的变化较为敏感,船体破损后失稳会产生严重的危害,因而近海作业的沿海渔船破舱稳性研究有比较实际的应用价值.运用CFD软件STAR-CCM+,对一艘28.8 m长、作业区域为渤海的养殖看护船,进行横浪条件下瞬时非对称进水过程的时域模拟,得到该船破舱进水过程中船舶的六自由度变化以及压力分布.对比该船在3种海况下破损后的物理行为发现,非对称舱进水会在波浪作用下带动船舶产生不同程度的艏摇运动,促使破损船由横波运动向纵波运动转变,基于破损后的运动响应,可以对渔船的舱室分布及对破舱事故后的操纵及减损提供参考意见.     

一种基于等效安全度的结构设计方法

针对船舶碰撞造成的船体结构安全性问题,基于SOLAS规范中关于等效安全度的概念,提出一种结构设计方法．应用非线性动力分析法计算船舶遭遇碰撞破损时的结构极限吸能,以某多功能运输船为算例,通过对其舷侧结构的重新布置设计,选取2种船艏型式和8种撞击位置,比较其结构极限吸能能力．研究结果表明：该设计方案在满足SLOAS规范中破舱稳性要求的基础上,提供了更大的货舱装载能力和使用的灵活性,可以作为此类船型设计的参考．     

船舶破舱危险状态及施救能力

建立船舶破舱瞬时进水速度的计算模型，通过程序计算得到船舶破舱浮态、稳性、强度与进水时间的函数关系．提出船舶破舱危险状态的概念，确定船舶危险状态所对应的进水速度，通过将此船舶破舱进水速度与船舶排水设备能力的比较确定船舶的施救能力．分析船舶的施救机理，确定船舶施救的可行性，提供相应的施救决策．该决策为船员迅速判断出船舶破损的安全状态并得到正确的施救方案提供理论依据。     

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。     

船舶破舱进水及其影响因素

为了在船舶因发生碰撞、触礁、搁浅等海上事故导致破舱进水问题对事故船舶的抗沉性快速地作出适当评价依据流体力学基本原理建立了船舶破舱瞬时进水速度及进水量的数学模型，分析了破损参数及装载条件对破舱进水参数的影响．通过编程对船舶在不同破损及装载条件进行了实际计算，得出了相应的破舱进水参数。从而为船舶驾驶人员作出正确施救对策提供可靠依据，对保证船舶安全具有重要意义．     

船舶破舱进水速度与时间的计算

在恶劣的航海条件下，船舶的碰撞，搁浅，触礁等恶性事故的发生都将导致船舶的破舱进水，船舶破舱进水后进水量的大小及所需的时间是驾驶员一直关注的问题，为此建立了船舶破舱暖时进水速度的计算模型，通过编程对船舶不同的破口大小及其位置进行实船计算，求出了船舶下沉，纵倾达到新的平衡水浅甚至沉没所需的时间，为驾驶员迅速判断船舶的破舱安全性，并做出正确求船决策提供理论依据。     

船舶机舱模型振声性能数值计算与试验验证

采用有限元/边界元法对船舶机舱动力设备及液舱流固耦合引起的振动与声辐射进行数值计算;并进行相应的实验研究。以某航海教学实习船机舱为原型,将此振声耦合系统简化为箱形多腔结构,运用数值有限元方法建立多腔结构及其单元腔室的模型,考虑流固耦合效应,对结构进行频率响应分析;然后采用边界元法对舱室辐射噪声进行了计算。计算结果与实验结果之间的误差在5 dB以内,表明本方法具有较好的准确度。采取两端简支的边界条件,研究三舱段船舶机舱模型振声性能时,充液及增加充液舱数,总体对改善舱室振声性能有利;但对于液舱接触舱室声学环境影响要分频段考虑,此外舱室距振源的距离对计算结果有较大的影响。     

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.     

装运散装谷物船舶的稳性计算

按照“１９７４年国际海上人命安全公约１９９１年修正案”及１９９２年中国船检局编制的“海船法定检验技术规则”的有关规定，讨论了专用散货船及干货船装运散装谷物时稳性计算的计算机方法，提出利用封闭曲线积分法计算任意舱形断面的面积矩，开发研制了装运散装谷物船舶的稳性计算软件系统。对不同种实际船型的计算，证明了本系统的较强的实用性。     

破舱进水对船舶横摇运动的影响

为研究船舱破损进水对船舶横摇运动的影响,建立了破舱进水船舶在规则横浪中的横摇运动微分方程,将进舱水晃荡产生的动力矩作为作用于船舶的外力矩.利用FLOW-3D对进舱水产生的动力矩进行仿真模拟计算,利用Matlab编程对破舱进水的横摇运动方程求解,计算分析破舱进水晃荡对船舶横摇运动的影响.以一艘拖轮为例,用时域法对不同波浪频率下的横摇运动响应进行计算,对比分析了规则横浪中的完整和破舱状态船舶的横摇运动响应特性.结果表明,在船舶大幅运动时,进舱水液面会成波浪状,产生翻卷和破碎,引起较大的合外力矩,使横摇运动幅值增大,危及船舶安全.     

浮式风机半潜平台稳性数值分析

随着大型海上风电场的建设逐步由浅海域向深海海域发展,研究浮式风机已成为各国开发海上风能的热点工作,相应的传统固定式基础结构已不能满足海上风力机工作性能要求.因此设计一种三立柱式半潜平台作为浮式风机基础结构,并结合海洋平台与陆地风机的特点,应用海洋工程商业软件SESAM对半潜平台完整稳性及破舱稳性进行数值分析,主要考虑平台发生大角度倾斜及舱室破损倾斜后,浮式风机是否会出现倾覆现象.模拟结果证明,一舱破损或两舱破损风力机不会出现倾覆现象,风机可以保证正常发电.     

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.     

基于粗糙集理论和优劣解距离法的邮轮舱室舒适性评价

邮轮作为以娱乐性属性为主的船舶,相较于一般运输船舶,对成员舒适性提出了更高的要求。邮轮舒适性设计属于邮轮人因学设计范畴,实践中需要建立恰当的邮轮舒适性模型并对其进行相应的评定。本文首先从感官舒适性角度出发,从视觉、触觉、听觉、嗅觉四个主要感官的舒适性和其他舒适性影响因素五个大方面,对影响邮轮舒适性因素进行详细的划分,总结出12个影响邮轮舱室舒适性的指标。然后基于模糊集理论,改进了TOPSIS评价方法,建立了基于粗糙集的评价权重体系和基于改进的Rough-TOPSIS法的邮轮舱室舒适度评价模型。并以某邮轮舱室舒适性设计的多种方案为例,进行比较研究。实例证明该评价模型的科学性,适用于邮轮舱室舒适性评价。     

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．