水面舰船和商船生命力设计

论述采用通用概率统计方法对水面舰船和商船生命力进行各种设计的问题，该研究方法源于Kurt Wendel60年代早期研究水面舰船破舱稳性概率方法，国际海事组织（IMO）国际海上人命安全公约（SOLAS）1974，通过A，265规则制定中采用此方法替代了客船采用确定尾指标，并最终于1992年在SOLAS的新货船稳性评估中采用了该方法，目前，IMO的有关工作组正在审查该方法，以便使该方法与现有稳性规范协调地应用于各种商船，另一方面，近来发现该方法可应用于现代军舰设计全球化的防务预算紧缩和精简船员配备要求，更加恶劣的战斗环境限制了舰船尺度，进而限制了现代军舰的载荷，对此，有效的途径是引入新的舰船设计理念，即引入相对小的具有更高生命力的舰船。与生命力问题有关的多数设计，如分舰和布置，在初步设计阶段已确定，在设计后期，要想全部改变很困难，而且会增加费用。因此，一个合适的初步设计阶段指南，有助于下一代水面舰船设计执行更严格的生命力和安全性要求，这从商船的设计变化中可以预料，论述生命力的基本问题，介绍较新的概率方法，用以评估舰船和商船的破损稳性和生命力。     

水面舰船破损稳性的概率评估方法

水面舰船生命力的主要影响因素之一是舰船遭遇不同武器破坏下的薄弱性,而薄弱性主要由破损稳性决定。目前,舰船破损稳性评估主要运用确定性方法,但该方法不能全面评估舰船破损稳性。为了更加客观、全面地评估舰船破损稳性,探讨水面舰船破损稳性评估的概率方法,提出变区间线性插值计算残存概率Si的新方法并开发计算程序。以某水面舰船为例,计算各种破损情况的进水概率Pi以及残存概率Si,并累加所有破损情况Pi和Si的乘积,得到分舱指数A。研究表明:通过将分舱指数A作为评估指标并考虑不同武器和碰撞的综合破坏效应,概率方法可以实现水面舰船破损稳性定量且整体的评估,能为舰船初步设计阶段主船体的分舱优化以致提高舰船生命力提供一种解决途径。     

舰船静力学性能考核评价指标及考核能力需求初探

从舰船静力学性能的原理出发,总结现有水面舰船浮性、稳性、不沉性考核标准,开展舰艇平台浮性、稳性、不沉性考核方法研究,对现有考核方法进行归纳梳理,分析考核典型舰船平台静水力学性能的基本能力要求,提出靶场考核装备建设需求,对拓展靶场职能使命,提升新形势下靶场试验考核能力具有实际的意义。     

水面舰船初稳性高指标要求研究

水面舰船的稳性除了受尺度、外形、船宽、干舷和上层建筑等固有属性的影响外,在使用过程中,船上载荷的移动或增减同样会对其造成影响。其中,水面舰船横倾角度小于15°的稳性称为初稳性,表征水面舰船初稳性的指标是初稳性高,国内外船舶相关标准规范中对此均提出了明确的限值要求。文中阐述了设立水面舰船初稳性高指标要求的必要性,分析了确定初稳性高指标要求应考虑的因素,研究提出了初稳性高指标的取值范围要求,以期能为我国水面舰船研制交付提供指导和帮助。     

IMO船舶设计与建造分委会第6次会议(SDC 6)概况

<正>2月4日至8日,国际海事组织(IMO)在英国伦敦召开船舶设计与建造分委会(SDC)第6次会议。此次会议共有13项议程,通过了3项决议、发布3项通函。除全会外,此次会议还成立了分舱和破损稳性、船上载运超过12名工业人员的国际航行船舶安全标准(IP规则)和安全系泊操作3个工作组,2011散货船及油船检验期间加强检验程序规则(2011 ESP)起草组,以及完整稳性专家组。     

IMO船舶设计与建造分委会第4次会议(SDC4)要点快报

正1总体情况国际海事组织(IMO)船舶设计与建造分委会(SDC)第4次会议于2017年2月13日~17日在伦敦IMO总部召开。本次会议共有16项议程,主要议题有第二代完整稳性规则的制订、客船安全返港导则、SOLAS Ⅱ-1/6和SOLAS Ⅱ-1/8-1条款的修订、制定SOLAS和FSS规则强制要求新建客船和现有客船进行撤离分析的修正案、载运超过12名工业人员的国际航行船舶强制性标准以及SOLAS和MARPOL公约条款的统一解释等。本届会议分别成立了分舱和破损稳性、完整稳性、消防工作组,起草了10份决议和通函草案。     

水面舰船规范中甲板纵骨稳定性校核的差异研究

甲板纵骨的稳定性问题是水面舰船结构设计中的一个重要问题。《舰船通用规范》和《水面舰艇结构设计计算方法》对纵骨带板折减系数取法的差异有时会导致工程中出现不同的结果。从理论上分析了《舰船通用规范》和《水面舰艇结构设计计算方法》对纵骨屈曲分析评估方法的差异,并用数值算例结果给予说明。研究结果为:《舰船通用规范》中的稳定性校核标准较《水面舰艇结构设计计算方法》严格,对于理解和修订国军标以及保证舰船结构安全有一定的理论意义和实用价值。     

舰船航态监测及预报系统研究

基于随机理论基础的研究方法 ,应用矩函数法求解随机风浪中舰船的非线性横摇响应 ,提出了风浪中舰船安全航行的动稳性简化指标 ,研究建立将理论研究成果与测量技术、数据处理、计算机应用相结合的舰船浮态、稳性监测系统数学模型 ,给出舰船航态监测及预报系统设计方案     

舰船舫态监测及预报系统研究

基于随机理论基础的研究方法，应用矩函数法求解随机风浪中舰船的非线性横摇响应，提出了风浪中舰船安全航行的动稳性简化指标，研究建立将理论研究成果与测量技术、数据处理、计算机应用相结合的舰船浮态、稳性监测系统数学模型，给出舰船态监测与预报系统设计方案。     

试验舰船浮态调整辅助决策系统研究

浮态与稳性是舰船航行安全的重要性能之一。目前,在设计阶段的浮态、稳性仅通过几种典型载况进行校核,难以涵盖试验舰船武器系统、电子设备等在海上试验过程中复杂多样的实际状况。因此根据试验舰船使用的实际需要,采用间接计算法预置Access系统数据库,并结合编程语言开发了浮态、稳性实时计算及浮态调整的仿真程序。     

准确确定海船初稳性高度界限面及综合稳性界限面的方法探讨

本文介绍了确定船舶初稳性高度界限面和综合稳性界限面的准确方法，通过对初稳性高度界限面问题的讨论，完善了载荷变动求取船舶初稳性高度变化量及改变载荷调整船舶初稳性高度的理论计算公式，并为船舶驾驶员在载荷变动时判断船舶初稳性高度的变化情况提供了准确可靠的方法。通过对船舶综合稳性界限面问题的讨论，建立了改变载荷求取船舶综合稳性变化量及调整船舶综合稳性的理论计算公式，为船舶驾驶员在载荷变动时判断船舶综合稳性的变化情况提供了准确可靠的方法。     

基于Excel船舶稳性的自动化校核

介绍了用Excel自动绘制稳性曲线和自动实现稳性校核的方法,利用Excel便捷的公式设置功能和强大的计算及绘图功能实现了船舶稳性曲线的自动绘制和稳性的自动校核.为船舶稳性计算开辟了一条操作方便、简单易行、成本低廉的高效途径.     

纯稳性丧失和瘫船稳性薄弱性衡准实船验证分析

国际海事组织(IMO)正在制定第二代完整稳性衡准,并计划于2019年开始强制实施.该稳性衡准涵盖了5种稳性失效模式:参数横摇、纯稳性丧失、过度加速度、瘫船稳性和骑浪/横甩.衡准评估由薄弱性衡准和稳性直接评估组成.本文采用实际运营的4艘油船和3艘渔政船对最新草案中纯稳性丧失和瘫船稳性的薄弱性衡准进行了计算,分析了第一层和第二层薄弱性衡准的一致性,为纯稳性丧失和瘫船稳性薄弱性衡准的制定提供参考.     

XJ自升式平台拖航稳性计算方法

针对XJ自升式平台,采用Moses软件建立平台模型,分别计算该平台在油田拖航和远洋拖航时的完整稳性以及破舱稳性。将实际拖航时的稳性情况与数值模拟结果进行对比发现,用Moses简化建模来模拟计算平台拖航稳性所产生的模型误差对最终稳性计算结果的影响较小。     

海洋平台稳性计算分析

以自升式钻井平台和在建的FPSO项目稳性计算分析为例,从风模型的建立、风载荷计算及风向角的角度进行FPSO稳性计算,综合考虑不同规范的要求,确定平台完整稳性和破舱稳性衡准,定义开口、破损范围及渗透率等参数,并利用NAPA软件对海洋平台进行配载,计算平台在各种工况下的稳性,明确稳性计算方法的正确性。     

小水线面双体船纵向运动稳定性的灵敏度分析

简要介绍了小水线面双体船的纵向运动方程,并用动力学系统灵敏度方法就小水线面双体船纵向运动稳定性、临界动稳定性以及纵向运动特性开展了深入的讨论.分析研究表明,运动导数mθb和mαb对发散失稳和临界动稳定性的影响最大,合理设计的稳定鳍对推迟纵向失稳、增加船的阻尼和改善运动特性,效果显著.     

极地破冰船动稳性敏感度分析

船舶动稳性性能对于确保恶劣海况下的航行安全具有重要意义。我国的极地破冰船需要经过较长航程的敞水航行才能顺利到达极地冰区,为了评估极地破冰船型在敞水中动稳性的安全水平并为未来新船型的开发积累经验,采用国际海事组织(IMO)第二代完整稳性衡准中的薄弱性衡准方法对两个不同尺度的概念设计方案分别开展了动稳性敏感性评估。研究表明,现有概念设计方案对于参数横摇和过度加速度失效模式表现出了一定的敏感性。通过分析诱发敏感性的船型设计参数,指出了未来开展进一步优化研究的方向。     

大型船舶电力系统的静态电压稳定分析

本文主要对船舶电力系统的静态电压稳定性进行分析,提出了两个能分别衡量有功越限及无功越限导致的静态电压失稳的指标。文中利用ETAP软件详细建立了典型的船舶中压系统模型,在潮流分析的基础上分别计算了各种不同船舶工况下有功静态电压稳定指标及无功静态电压稳定指标,对船舶电网的静态电压稳定性进行分析。仿真分析结果表明船舶电力系统无功不足引起电压失稳可能性较有功大。总体说来,船舶电网的静态电压相对比较稳定,设计中应主要注意大容量冲击负荷导致的船舶电网的电压暂态稳定。     

三维物探船稳性优化设计

三维物探船因上层建筑面积大、重心位置高,其稳性问题是设计过程中需解决的重要问题。文章以国内首艘完全自主设计的6缆三维物探调查船为例,介绍其稳性优化设计方面的经验。首先对三维物探调查船的特点进行介绍;然后介绍总体布置优化、空船重量重心的控制对稳性的影响;最后分别就完整稳性和破舱稳性的计算特点及优化方法进行分析。该文总结了三维物探调查船的稳性特点和注意事项,为今后设计工作提供指导。     

双体风机安装船的稳性分析

对双体风机安装船的完整稳性进行了分析,对如何选择稳性衡准和在NAPA软件中的宏语言实现稳性衡准的计算以及双体船进水角的特点进行了研究并给出了双体船进水点的选取建议。