船舶工程最新期刊目錄

冰區航行船舶蒸汽管路應力分析及柔性設計————作者：韓旭;楊銘;張浩;李澤朝;丁泊遙;解忠良;

摘要：[目的]針對冰區航行船舶蒸汽管路系統易出現振動、疲勞損傷、破裂進而造成管路失效的問題，在管線設計初期對整體結構的布局優化設計進行研究。[方法]根據建模計算得到的管路系統應力校核結果，通過增設自然補償及優化支吊架布局，確保管道能夠適應復雜的應力和變形環境，并合理調整約束以提高管路系統的剛度，進而獲得更加安全合理的布置方案。[結果]方案整改后，二次應力由材料許用應力值的2.9倍減少到0.7倍，符合AS...

基于CFD的2種典型船用風管連接件阻力性能研究與優化————作者：陳姜龍;魏文俊;劉亞東;

摘要：[目的]為降低船舶空調通風系統能耗并提高舒適性，對不同雷諾數和不同幾何形狀的船舶方風管2種典型連接件進行了數值模擬。[方法]通過計算管內流體的速度場分布、壓力場分布以及二次流現象，分析局部阻力系數和連接件局部總壓損的分布情況，對這2種風管連接形式做優化。[結果]優化了2種風管連接件，規范其在不同條件下的選型，降低管網阻力，從而達到降低能耗并提高舒適性的目的。[結論]研究結果可為設計人員風管連接件阻...

一種雙輸入非線性修飾的船舶航向保持控制算法————作者：雷云松;張顯庫;

摘要：[目的]為使船舶航向保持算法具有良好的魯棒性和節能性，設計一種基于雙輸入非線性修飾的船舶航向保持控制算法。[方法]考慮到雙輸入非線性修飾技術能以更小的控制輸入得到與其他常用技術幾乎相同甚至更佳的控制效果，閉環增益成形算法具有較強的魯棒性，且參數整定較為簡潔，將二者相結合進行控制器設計，使其同時具有較強的魯棒性和節能性。[結果]Simulink仿真結果表明，相比采用單輸入非線性修飾技術，采用閉環增益...

極地科考船月池系統基本組成及設計難點分析————作者：黃維;沈權;周豪杰;何夏茵;張燕;沈悅;

摘要：[目的]極地科考船是一種可在南北兩極地區執行科學考察任務的特殊船型，考慮到作業區域海冰的影響，船上通常會配置月池系統，以確保水下收放作業的安全性。[方法]以我國自主建造的雪龍2號極地科考船為例，梳理介紹月池系統的基本布置和主要組成部分，包括月池收放機構、月池止蕩圍壁和月池艙蓋等。[結果]對月池系統的設計難點進行簡要分析。[結論]研究結果涉及的共性技術問題和經驗可為今后新的極地科考船或類似項目的月池...

極地裝備與技術

摘要：<正>極地地區蘊藏著豐富的礦產資源、生物資源和能源資源,如石油、天然氣、金屬礦產和漁業資源等。隨著全球資源需求的不斷增長,極地資源的開發將成為未來資源供應的重要來源之一。極地裝備與技術在極地資源開發與利用中扮演著重要的角色。在科技不斷進步和國際極地形勢日趨復雜的背景下,極地裝備與技術的發展在推動極地科學考察與研究、促進極地資源開發與利用、改變全球海上運輸格局、推動極地裝備產業鏈發展等方面都發揮著重...

船舶格子間焊接機器人焊縫智能識別方法————作者：丁楚航;劉明雍;劉建峰;

摘要：[目的]為解決船舶格子間焊縫識別和追蹤存在的特征丟失、誤檢或漏檢等問題，提升焊縫檢測效率和準確性，開發專門針對船舶格子間表面的焊縫圖像數據集，[方法]提出一種基于深度學習算法的智能焊縫辨識方法。通過一種并行下采樣替換最上層下采樣的方法對圖像進行預處理，以降低其分辨率并剔除多余的信息，進而提升信息的表達效率；在網絡的跳躍連接環節引入一種基于坐標的注意力模塊，以此增強網絡特征的提取能力，進一步提升分割...

波流作用下東海海底管道懸跨段水動力分析————作者：郎一鳴;許文兵;廖仲毅;向毅;邱海榮;

摘要：[目的]懸跨海底管道在波浪、水流及管道自重等荷載作用下，會產生過大的彎矩而引起破壞，也會在水動力作用下，當渦激振動頻率與管道固有頻率接近時引發“共振”破壞。[方法]運用計算流體力學軟件Fluent，通過二次開發構建了數值波流水槽，根據東海某海底管道實際情況，對波浪、水流各組合條件下的管道周圍水動力場進行數值模擬，[結果]得到其渦旋脫落情況、管線水平受力及垂直受力變化情況，分析管線在水平方向和垂直方...

冰脊與極地海洋結構物相互作用研究進展————作者：陳嘉明;丁仕風;李放;董文博;周利;

摘要：[目的]冰脊會對極地船舶等冰區結構物造成嚴重破壞,對船舶的航行安全和極地地區油氣資源的開采能力產生負面影響,是學術界和工業界的熱點問題之一。[方法]針對冰脊載荷與冰中結構物的相互作用模式開展大量研究,并取得重要的進展和研究成果。由于該問題的復雜性和研究難度,目前仍有許多的力學問題亟待解決。[結果]因此,對冰脊載荷與不同冰中結構物相互作用模式的研究進展進行回顧,并在此基礎上提出未來需要開展的進一步研...

船用離心泵過流部件沖蝕分析及性能退化————作者：趙嘉媛;鐘佳樂;李金輝;陳榮;

摘要：[目的]由于船舶內部的連續低頻振動，船用離心泵作為海上裝備的關鍵動力設備，過流部件常遭受嚴重的沖蝕磨損，導致性能下降和壽命縮短，直接關系到裝備的安全與作戰效能。[方法]以磨損量為核心指標，通過兩相流沖蝕仿真模擬，深入探討流量、粒徑和質量流量等3個關鍵參數對某型船用離心泵蝸殼沖蝕磨損量的影響。在此基礎上，結合7 000 h的長壽命試驗數據，對泵性能隨時間變化的退化情況進行系統的數據采集和擬合分析。[...

基于VOF方法的半封閉圓柱入水受載和運動特征————作者：文華東;汪子釗;

摘要：[目的]與傳統的實心圓柱形入水過程相比，開放空腔圓柱形結構的入水過程更為復雜，對其入水機理的研究對類似結構的設計具有重要指導意義。[方法]采用流體體積法（VOF）對開放空腔圓柱的入水機理進行研究，對其在入水過程中的載荷和運動特征進行分析。基于計算流體力學（CFD）方法，以現有試驗數據為基準，進行網格不確定性分析，驗證該數值方法的準確性。在此基礎上，研究不同入水角度下半封閉圓柱的入水過程，評估入水角...

計算機輔助技術在船舶結構設計中的應用————作者：白蓮芬;

摘要：<正>在新的時代背景下，船舶市場對高質量、實用性船舶的需求量逐漸加大，倒逼船舶結構設計朝著自動化、智能化、模塊化等方向發展，旨在有效降低船舶結構設計工程負擔，加快船舶結構設計速率，從而縮短船舶的研發和建設周期。船舶結構設計要想著眼于船舶功能應用實際，滿足船舶應用場景的性能需求，就必須掌握船舶結構強度、剛度、穩定性等方面的實際情況。在此背景下，計算機輔助技術成為了滿足船舶結構設計多樣要求的重要技術工...

基于冰區船操縱運動實時預報的冰山避讓分析————作者：雷建奇;孔帥;卜淑霞;

摘要：[目的]為實現冰區船操縱運動響應快速預報，提升船舶在冰區航行時的避讓避險安全性，[方法]以操縱運動方程為核心，考慮車舵操控的介入特征，采用半解析方法計算船-冰作用力，形成可對冰區船操控航行進行仿真分析的操縱運動響應實時預報模型，并在驗證模型求解準確性與實時性的基礎上，針對冰山避讓場景開展應急避險操控分析。[結果]結果表明，模型可對層冰區船舶航行軌跡發展進行合理、高效的仿真預報，同時冰山避讓安全性受...

懸鏈式單點系泊油輪魚尾效應影響————作者：孫強;閻軍;彭東升;王文華;岳前進;

摘要：[目的]針對魚尾效應引起懸鏈式單點系泊船舶發生較大運動響應的問題，[方法]基于模型試驗驗證的數值計算模型開展設計參數對魚尾效應極限響應的影響研究。對風、浪、流幅值進行更加細分的組合研究，獲得不同組合工況下船舶艏搖和錨鏈受力規律，分析不同組合工況下環境載荷和規律。創新性地提出通過增大船首導纜孔間距抑制魚尾效應極值，研究船首纜繩長度和船尾拖輪力大小及不同環境組合對魚尾效應的抑制影響，并從船舶受力和力矩...

船舶噴涂機器人的閉環控制和運動仿真設計————作者：王勇;宗成龍;李寅;

摘要：<正>隨著科技的不斷發展，船舶制造與維護行業對噴涂質量和效率的要求越來越高。傳統的人工噴涂方式存在噴涂質量參差不齊、人工近距離接觸涂料存在健康隱患等問題。因此，船舶噴涂機器人的應用逐漸普及，以提高噴涂質量和效率，降低人工操作的風險。船舶噴涂機器人具有作業靈活度高、工作空間大等優點，但在實際應用中，如何保證噴涂精度和穩定性成為關鍵問題。閉環控制系統和運動仿真設計是提升船舶噴涂機器人性能的重要手段

船用LNG發動機與廢氣-燃料重整器聯合運行控制策略————作者：林旺;董東升;魏文文;王勤鵬;張尊華;

摘要：[目的]為了提高船用液化天然氣（LNG）發動機性能，降低污染物排放，[方法]提出一種模糊算法與傳統比例-積分-微分（PID）控制相結合的控制策略，用以解決船用LNG發動機與廢氣-燃料重整器聯合運行過程中控制性能差的問題。通過Simulink與GT-Power軟件構建聯合仿真模型，研究控制策略將重整器反應物入口CH₄和O₂體積分數的比值(φ（CH_...

基于預設性能的動力定位船輸出反饋避障控制————作者：張本偉;陳旭;郭恒宇;

摘要：[目的]為降低船舶數學模型不確定性和外部干擾對動力定位船控制系統設計的影響，對帶有輸入約束的動力定位船輸出反饋軌跡跟蹤控制進行研究。[方法]提出一種基于碰撞風險動力學解算方法的船舶避障切換控制策略，結合擴張狀態觀測器、避障控制器、預設性能控制器和輔助動力系統等實現軌跡跟蹤與動態避障；設計碰撞風險分析模塊實時評估航行風險，根據評估結果切換避障控制器與預設性能控制器，并采用李雅普諾夫直接法嚴格證明閉環...

商業軟件SRS-Tr模型的適用性研究————作者：伍發明;季夢;韓盼盼;尤云祥;

摘要：[目的]在高亞臨界雷諾數下，圓柱繞流具有大分離流動及剪切層層流-湍流轉捩流動2類復雜流動現象。主流商業軟件中有可求解大分離流動的尺度解析模擬方法（SRS）、可求解轉捩問題的轉捩模型（TRANS），以及理論上可同時求解二者的SRS-Tr模型。[方法]為評估商業軟件同時求解大分離及轉捩問題的能力，以高亞臨界雷諾數下的圓柱繞流為例，對主流商業軟件中的SRS-Tr模型進行了全面系統的研究。主流商業軟件包括...

止冰前趾對極地破冰船性能的影響————作者：于海龍;胡始弘;呂成;張曉銘;吳剛;

摘要：[目的]止冰前趾是極地破冰船的常見附體，可在一定程度上減少冰塊撞擊對船體和螺旋槳造成損壞，并對船舶騎上冰進行一定程度的限制，但不可避免會增加冰阻力及敞水阻力。目前，國內外開展止冰前趾各參數對極地破冰船性能影響方面的研究較少。[方法]通過歸納分析國內外現有破冰船參數資料，并結合冰池模型試驗直觀結果，開展止冰前趾對極地破冰船排冰性能、破冰能力和操縱性等的影響和分析評估。[結果]結果表明：止冰前趾前緣高...

打樁船沉樁過程中鋼管樁動力響應及碰撞分析————作者：陳迪郁;林紅星;劉亞柳;何聰;

摘要：[目的]在沉樁作業中，打樁船受涌浪影響，船體運動會引起吊物系統產生空間受迫振動，導致鋼管樁在沉樁過程中出現較大的擺幅，進而產生鋼管樁和龍口的碰撞問題。[方法]為評估沉樁作業時的安全風險，在水動力軟件AQWA中建立系泊系統-打樁船-起吊系統-鋼管樁耦合模型，分析海洋環境中鋼管樁的動力響應；并利用非線性分析軟件LS-DYNA對鋼管樁與導向架龍口的碰撞過程進行仿真模擬，研究不同碰撞角度對龍口結構強度的影...

基于數值仿真的郵輪大型處所替代設計方案優化————作者：李嘉寧;王高帥;劉超;陳剛;

摘要：[目的]為了滿足市場在舒適性和功能性等方面的多樣化需求，替代設計在郵輪船型設計中的應用場景越來越多，然而替代設計方案難以直接滿足國際海事組織（IMO）發布的描述性規范要求。評估替代設計方案的安全水平并找到安全優化措施，成為郵輪替代設計的重點和難點。[方法]提出基于數值仿真的大型處所替代設計安全評估方法，以國產首艘大型郵輪愛達·魔都號劇院作為研究對象，通過火災數值仿真和疏散數值仿真對其大型處所替代設...

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