论船舶几何碰撞会遇

提出船舶几何碰撞会遇和非几何碰撞会遇概念，会船碰撞危险和会船碰撞危险阀限以及船舶避领域中船舶会遇和会遇局成的定义，阐述了其判断方法。     

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.     

目标船碰撞危险及模型

针对目标船间的碰撞危险提出一种利用本船观测获取的目标船数据,解算目标船间dCPA和tCPA的方法,通过建立的目标船间碰撞危险数学模型可直接获得周边水域目标间的碰撞危险信息,为值班驾驶员及避碰专家系统提供更加有效的避碰决策信息,有利于提高船舶避碰决策的正确性.     

船舶吨位与碰撞事故关系

为研究船舶吨位与碰撞事故之间的关系,对1311起船舶碰撞事故数据应用聚类分析,按照船舶吨位对碰撞事故的影响程度分为21类.通过对各类数据应用相关分析、曲线拟合及非线性回归分析,建立船舶吨位与船舶碰撞事故数的数学关系模型.研究结果表明:随着船舶吨位的增大,碰撞事故呈现减小趋势.     

有限元仿真在船舶碰撞研究中的运用

结合实际碰撞案例,建立整船三维仿真模型,对船舶碰撞动力学过程进行有限元计算,分析得到船舶碰撞过程机理:船舶从碰撞接触到船体破损变形的时间很短,这一过程中船壳和骨架的破损并不同步;局部现象明显,碰撞区域变形很大,远离碰撞区域的变形几乎为零.仿真结果可以很好地模拟再现碰撞破损过程,与真实碰撞数据相吻合.这种定量地从船体结构角度研究船舶碰撞的方法,比以往定性研究船舶碰撞原因更具信服力,为研究船舶安全和海事调查提供了一种有效方法.     

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。     

时间碰撞危险度及模型

为了揭示船舶碰撞危险度,提出了时间碰撞危险度与空间碰撞危险度概念,定义了时间碰撞危险度,在综合考虑各种对时间碰撞危险度影响因素前提下,根据刺激-感应理论建立了时间碰撞危险度模型,给出了时间碰撞危险度的物理意义。对于研究船舶碰撞危险度具有参考价值。     

考虑材料非线性的船舶与单墩碰撞有限元数值模拟

为了可靠地评估船舶与单墩碰撞的撞击力及墩柱响应,利用ANSYS/LS-DYNA建立了一个详细的船墩碰撞数值模型。船艏采用壳单元模拟外部钢板,梁单元模拟内部桁架,并采用弹塑性材料对船艏钢材进行模拟;对墩柱进行配筋,并采用非线性材料来模拟墩柱混凝土以便真实地反映材料特性,墩顶施加集中质量来模拟上部承重。以内河船舶为例,研究了墩身材料、船舶载重和碰撞速度对船舶撞击力及单墩响应的影响。研究结果表明:假定单墩为刚性或弹性材料得到的撞击力峰值和有效撞击时间均偏大,且碰撞速度越大,其差距越大,混凝土材料的非线性对船墩碰撞模拟结果有较大的影响;增大船舶质量和碰撞速度均使撞击力峰值和碰撞持续时间增加,而船舶撞击速度对撞击力峰值有显著的影响,碰撞持续时间主要取决于船舶载重。     

船舶碰撞过程动态仿真系统的研究与应用

为了对船舶碰撞事故进行过程再现,基于船舶操纵模拟器技术提出了一种船舶碰撞过程动态仿真系统的设计方案,并对系统结构、关键技术和动态仿真的研究步骤进行了详细的论述,最后应用所开发的系统对发生在长江口北槽航道的一起碰撞事故进行了动态仿真和分析.该系统的研究与应用可为海上安全主管机关调查和处理船舶碰撞事故提供一种新的途径.     

船舶空间碰撞危险度的概念及其模型

在总结前人关于船舶碰撞危险度研究的基础上，提出了空间碰撞危险的概念，对所给出的概念进行了解释，并在考虑多种因素对空间碰撞危险度影响的前提下，基于刺激－反应的理论，给出了空间碰撞危险度模型。该研究对于完善碰撞危险度的内涵，建立碰撞危险度模型，及在建立自动避碰决策系统中的应用，具有重要的理论和实际应用价值。     

某高速舰艇主机改装的艉部振动响应预报

针对某高速宾主机换装，进行了艉部振动响应的预报，探讨了建模、模型的校正、以及阻尼和激振力的选取问题，利用ＳＥＳＡＭ程序对该艇主机功率增大后，采用三叶桨的船体响应进行预报，并与实测结果进行了比较，结果表明，采用适当的实船数据与实船振动测试数据，可以对母船改型减振效果进行准确评估，并可以尽量减少船舶上有害振动的发生，具有实际意义。     

一个包含目标趋向性的增强型Cucker-Smale群体运动模型

生物群集运动往往具有共同的群体目的,且群体成员仅在局部范围内进行信息交互。在描述生物群集运动的Cucker-Smale模型基础上,引入目标趋向作用和几何邻域,建立了更符合实际的增强Cucker-Smale群体运动模型,并结合速度匹配、避免碰撞、群体聚集、趋向目标4个群体目的建立了相应的效能评价指标,以实现对模型效能的量化评估。仿真结果表明,在模型中引入目标趋向作用和几何邻域后,群体能够有效地趋向目标,同时不影响达到其余群体目的;适当增加目标趋向作用会对群体的速度匹配起到积极的促进作用,使群体更快地达到稳定状态。     

STOLKRAFT船型的研究

ＳＴＯＬＫＲＡＦＴ船型是集滑行艇、气垫船、高速双体船优点的复合衍生船型，本文介绍了ＳＴＯＬＫＲＡＦＴ船型特点，分析了模型试验结果，以及实船阻力性能预报结果。     

不同船速比对改向避让效果的影响

为了研究船速比在船舶驾驶员制定改向避让决策时的影响，运用船舶相对运动几何原理建立船速比与改向避让施舵点、改向幅度之间的数学模型，分析不同目标交汇特征下船速比（K≥1）分别对施舵点和改向幅度的影响。仿真实验结果表明，船速比（K≥1.5）较大的情况下，本船按《国际海上避碰规则》（以下简称规则）改向避让的效果不显著，对左正横附近来船，可能产生安全隐患。     

3D游戏中碰撞检测的应用

为了使游戏有较高的真实性,必须处理游戏场景中的模型间的碰撞问题。本文介绍了在3D游戏中简单实用的碰撞检测方法——球形包围盒,通过简单比较法和RDC（递归逐维分组）对游戏场景中多个模型进行碰撞检测,并分析比较了各自的优缺点。RDC算法不仅显著提高了碰撞检测的速度,而且使3D游戏能够更实时、准确地检测出碰撞模型组。     

基于概率计算的车辆碰撞风险模型研究

 为研究面向车辆防撞系统的碰撞风险模型,分析了车辆碰撞风险的概率内涵,根据运动学理论并考虑车辆运行特征,建立了基于概率计算的侧向碰撞风险模型,运用Vissim微观交通仿真等方法模拟常见的车辆运行场景,利用输出数据离线计算风险值,并对仿真结果进行评价。将追尾碰撞发生的过程分为前车减速与前车减速条件下的碰撞两起事件,运用条件概率的思想求出追尾事故发生的概率来表征跟车风险。从安全的本质出发提出了跟车风险的表述方法,建立密度函数模型。在分析前车减速条件下追尾碰撞条件时,从汽车地面力学理论的角度补充考虑了制动系统作用时间、附着系数等影响因素,使模型更接近实际状况,并且将判断的标准由停车距离扩展到了制动全过程的位移。通过与其他风险模型产生的计算结果进行比较分析,发现基于概率计算的碰撞风险模型,能够更好地反映实际交通安全状态,更适用于车辆防碰撞系统。     

基于随机场的碰撞检测控制算法

在结合已有的预留碰撞算法基础上,提出了一种基于预测的碰撞检测控制算法。同时利用随机场模型方法扩展了这种算法,通过查看随机场序列,得到当前时间片上可能发生碰撞的范围,利用实体的特性与历史信息,大量减少相交判断的实时计算量,加快了碰撞检测的速度。     

基于变形能的汽车碰撞分析新模型

提出了基于变形能的汽车碰撞分析新模型，以动量守恒为基础，根据恢复系数与碰撞过程中的能量损失，建立补充方程来进行碰撞过程的分析计算。谊模型分析过程简单可靠。可以方便地应用于碰撞过程的研究。     

高速滑行艇“海豚运动”现象的实时数值预报方法

基于计算流体力学软件FLUENT及滑行艇纵向运动方程,编写了耦合求解滑行艇纵向运动响应特性的数值预报程序,进行了均匀来流中三维滑行艇模型"海豚运动"现象的数值模拟,分析了滑行艇在不同航速及重心位置条件下的升沉、纵摇运动特性.结果表明:当滑行艇的重心与艇艉的距离lg=0.231L(L为艇长),体积Froude数Fr▽≥2.7时,滑行艇出现"海豚运动"现象,且艇体的升沉量、纵倾角和响应频率均随着航速的增加而增大;当Fr▽=5.0,滑行艇重心处于lg=0.381L,0.351L时均出现"海豚运动"现象,且其升沉量、纵摇角的幅值和响应频率均随着重心纵向位置移向艇艉而增大.