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破损舰船剩余承载能力分析

大连海事大学学报 2008年第1期34卷 10-14页

作者：任慧龙李陈峰哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

为对破损舰船剩余承载能力进行评估,采用Smith方法,给出了一种基于材料机械特性、板厚尺寸、破口尺寸等多种不确定性因素的破损舰船剩余承载能力的计算方法.对Reckling 23的仿真结果证明了该方法的准确性.实船条件下对不同破口位置和横... 详细信息

为对破损舰船剩余承载能力进行评估,采用Smith方法,给出了一种基于材料机械特性、板厚尺寸、破口尺寸等多种不确定性因素的破损舰船剩余承载能力的计算方法.对Reckling 23的仿真结果证明了该方法的准确性.实船条件下对不同破口位置和横倾角的剩余承载能力的计算表明:材料屈服限的变异性对破损舰船剩余承载能力的变异性影响最大,底部破损对其剩余承载能力的折减影响较大,横倾角的改变也将影响破损舰船的剩余承载能力.

关键词：破损舰船剩余承载能力 Smith法 Rosenbluthe法

水下爆炸及随机外力下破损舰船的倾覆概率分析

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船舶力学 2011年第4期15卷 350-358页

作者：张婧施兴华江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

探讨了水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船的运动及其倾覆概率的计算。将爆炸载荷作用及平均风扰动力矩处理为定常横倾力矩,建立了爆炸载荷和随机风浪中舰船运动的非线性微分方程。结合扩维技巧,将横摇方程转化为五维Ito随机微... 详细信息

探讨了水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船的运动及其倾覆概率的计算。将爆炸载荷作用及平均风扰动力矩处理为定常横倾力矩,建立了爆炸载荷和随机风浪中舰船运动的非线性微分方程。结合扩维技巧,将横摇方程转化为五维Ito随机微分方程,应用Gauss-Legendre路径积分法给出随机扰动为白噪声时横摇角度的概率密度函数随时间的演变,按照现有的倾覆准则给出预报一定装药量下舰船倾覆概率的表达式。通过算例,计算了破损舰船不同装药量下不同时刻的倾覆概率,分析不同装药量对倾覆概率的影响。研究表明,此方法简便可行,并能在数量上预报破损舰船在水下爆炸及随机风浪下的倾覆概率,为进一步研究舰船倾覆及稳性横准提供有益的参考。

关键词：破损舰船倾覆概率随机风浪水下爆炸路径积分法

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破损舰船瘫船状态倾覆概率评估方法

中国舰船研究 2016年第2期11卷 21-26页

作者：吕振望马坤李新萌大连理工大学运载工程与力学学部船舶工程学院辽宁大连116024 工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

国际海事组织已基本确定了完整船瘫船状态下的第2层薄弱性倾覆概率评估方法。由于破损舰船在风浪中运动的复杂性,破损舰船瘫船状态下的倾覆概率评估方法还未提出。基于完整船瘫船失效模式评估方法的思想,对破损舰船的横摇运动进行简化,... 详细信息

国际海事组织已基本确定了完整船瘫船状态下的第2层薄弱性倾覆概率评估方法。由于破损舰船在风浪中运动的复杂性,破损舰船瘫船状态下的倾覆概率评估方法还未提出。基于完整船瘫船失效模式评估方法的思想,对破损舰船的横摇运动进行简化,提出一种评价破损舰船瘫船状态下倾覆概率的方法,并利用实船进行计算分析。分析各参数对倾覆概率的影响,研究对称进水和非对称进水这2种情况下的倾覆概率。结果表明:所提的用于评价破损舰船瘫船状态下倾覆概率的方法可行,其中非对称进水更为危险,可为研究破损舰船瘫船稳性提供参考。

关键词：破损舰船瘫船状态倾覆概率破损稳性

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破损舰船最小初稳性高计算方法研究

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2012年第6期36卷 1225-1227页

作者：胡丽芬马坤纪卓尚郑红霞倪秀英鲁东大学交通学院烟台250064 大连理工大学船舶CAD工程中心大连116024

为了更准确地反映舰船破损后的稳性情况,有效辅助损管决策,探讨了舰船破损后最小初稳性高的计算方法,并和横稳性高的计算结果进行了比较.该方法可归结为平面几何图形的面积要素计算,采用封闭曲线积分法来求解使计算更具通用性.通过实例... 详细信息

为了更准确地反映舰船破损后的稳性情况,有效辅助损管决策,探讨了舰船破损后最小初稳性高的计算方法,并和横稳性高的计算结果进行了比较.该方法可归结为平面几何图形的面积要素计算,采用封闭曲线积分法来求解使计算更具通用性.通过实例分析,证实了在水线面损失严重的情况下,与横稳性高相比,该计算方法在不影响计算速度的前提下提高了计算精度,更适合评估破损后的稳性状况.

关键词：破损舰船最小初稳性高横稳性高损管

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破损舰船在波浪中的响应预报与试验研究

舰船科学技术 2014年第11期36卷 29-32页

作者：冯乾栋胡嘉骏张凡耿彦超中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

为研究舰船破损后在波浪中的响应,开展舰船在完整正浮状态以及破损后倾斜状态的模型试验。基于三维线性势流理论,使用三维频域方法对模型破损前后的响应做数值预报。与试验结果相比,数值预报结果符合较好,验证了预报方法的合理性。最后... 详细信息

为研究舰船破损后在波浪中的响应,开展舰船在完整正浮状态以及破损后倾斜状态的模型试验。基于三维线性势流理论,使用三维频域方法对模型破损前后的响应做数值预报。与试验结果相比,数值预报结果符合较好,验证了预报方法的合理性。最后,通过与该舰船模型破损前的响应结果对比,研究分析破损对舰船在波浪中响应的影响。

关键词：破损舰船模型试验三维频域方法

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破损舰船剩余承载能力分析

破损舰船剩余承载能力分析

作者：李陈峰哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

破损舰船的剩余承载能力是船舶生命力评估的一个重要指标。长期以来，破损舰船的强度是按定值法进行的。然而实际上，破损舰船的破口尺寸估计误差、材料屈服限、板厚尺寸等变量存在不确定性，船体的剩余承载能力不是一个定值，同时破损... 详细信息

破损舰船的剩余承载能力是船舶生命力评估的一个重要指标。长期以来，破损舰船的强度是按定值法进行的。然而实际上，破损舰船的破口尺寸估计误差、材料屈服限、板厚尺寸等变量存在不确定性，船体的剩余承载能力不是一个定值，同时破损舰船所处具体海况复杂且所受波浪载荷具有随机性，因此合理的做法是用可靠性的方法对破损舰船进行残存能力评估。剩余承载能力的计算是其中的一个重要方面，本文研究一种考虑上述不确定性因素的计算其剩余承载能力的方法。本文主要工作内容如下：1)基于梁-柱理论、理想弹塑性假设、平截面假设和塑性铰理论建立了加筋板单元的应力-应变关系曲线;2)基于非对称梁弯矩理论导出了确定破损舰船的瞬时中和轴的方法;3)基于Smith方法，导出了破损舰船剩余强度的简化逐步破坏分析方法;4)基于概率统计理论，研究了一种破损舰船剩余承载能力的统计特征值的计算方法方法;5)在此上述工作的基础上，对某舰进行了剩余承载能力的评估，研究了不同因素对舰船剩余承载能力的影响程度。

关键词：破损舰船剩余强度应力-应变关系瞬时中和轴承载能力

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破损舰船非线性横摇运动模拟及倾覆安全评估

破损舰船非线性横摇运动模拟及倾覆安全评估

作者：赖国锐武汉理工大学

学位级别：硕士

舰船在执行作战任务或者遭遇突发事故时发生舱室破损的情况时有发生,研究破损舰船的倾覆安全对提高舰船的生命力有积极意义。此外,近些年来IMO已经基本完成了完整船瘫船稳性第一、二层薄弱性衡准的制定,并提出了瘫船稳性直接评估的流程... 详细信息

舰船在执行作战任务或者遭遇突发事故时发生舱室破损的情况时有发生,研究破损舰船的倾覆安全对提高舰船的生命力有积极意义。此外,近些年来IMO已经基本完成了完整船瘫船稳性第一、二层薄弱性衡准的制定,并提出了瘫船稳性直接评估的流程指南,未来可能针对破损船瘫船稳性进行新一轮的衡准研究。本文主要关注瘫船状态破损舰船的非线性横摇运动以及其在不规则风浪作用下的倾覆安全。以DTMB5415舰船标模为例,首先分析了不同破舱形式对舰船的横摇阻尼系数、复原力臂曲线、初稳性高的影响,其中横摇阻尼系数采用CFD方法求解。然后将瘫船稳性第二层薄弱性衡准的相关思想拓展到破损舰船的瘫船倾覆概率评估中,计算并比较了完整舰船和不同形式的破损舰船在风浪联合作用下的瘫船倾覆概率,并讨论了破损舰船瘫船倾覆概率随环境因素的变化趋势。另一方面,根据IMO瘫船稳性直接评估指南的相关要求,建立破损舰船单自由度横摇运动模型,在时域内模拟破损舰船在风浪联合作用下的非线性横摇运动,应用蒙特卡洛方法计算其瘫船倾覆概率,并与基于瘫船稳性衡准思想的评估方法求得的瘫船倾覆概率进行比较。结果表明,基于瘫船稳性衡准思想的评估方法与基于蒙特卡洛思想的瘫船稳性直接评估方法计算得到的瘫船倾覆概率随有义波高和波浪特征周期的变化趋势呈现出一致性,且前者计算得到的倾覆概率比后者整体偏大,所得结果更为保守。为达到可信度要求,采用瘫船稳性直接评估方法计算倾覆概率时需要计算大量的样本,这将消耗大量时间和计算资源。本文应用非线性动力学方法中的Melnikov理论,引入相空间转移率的概念,从动力系统稳定性的角度对随机横浪中破损舰船的倾覆机理进行研究。分析了相空间转移率随Melnikov函数均值部分以及环境因素的变化趋势,并计算得到破损舰船的波高阈值曲线,结合航行海域确定破损舰船存在倾覆风险的危险海况。最后采用瘫船稳性直接评估方法计算破损舰船处于危险海况中的倾覆概率。结果表明,应用Melnikov方法可以快速确定破损舰船存在倾覆风险的危险海况范围,从而为瘫船稳性直接评估方法提供参考的计算区间,提高评估效率。本文所做的工作可以为破损船舶的稳性研究以及未来破损船舶瘫船稳性衡准的制定提供参考。

关键词：破损舰船瘫船稳性非线性横摇 Melnikov方法倾覆概率

水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船的运动及其倾覆概率计算

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舰船科学技术 2019年第20期41卷 4-6页

作者：江忠达州职业技术学院四川达州635000

针对当前在水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下,破损舰船运动及其倾覆概率的计算结果误差较大的问题,对其进行研究。分析爆炸冲击波传播速度对战斗状态舰船的影响,推导出战斗状态下舰船横摇幅度加剧程度,得到水下爆炸载荷的倾侧力矩,并... 详细信息

针对当前在水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下,破损舰船运动及其倾覆概率的计算结果误差较大的问题,对其进行研究。分析爆炸冲击波传播速度对战斗状态舰船的影响,推导出战斗状态下舰船横摇幅度加剧程度,得到水下爆炸载荷的倾侧力矩,并研究稳定航行中舰船的航速与绝对风速之间的关系,通过理论力学建立破损舰船的横摇运动方程,得出随机风浪对航行中舰船的扰动力矩,基于现有的倾覆准则,计算出水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船的倾覆概率。通过实验,对该方法与传统方法的计算结果误差值进行对比。与传统计算方法相比,该方法所得到的结果误差明显减小。

关键词：随机风浪破损舰船水下爆炸载荷倾覆概率

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水下爆炸及随机外力下破损舰船倾覆概率研究

水下爆炸及随机外力下破损舰船倾覆概率研究

作者：肖玉凤哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

破损舰船的生命力问题因其具有重要的军事战略意义而受到国内外许多学者的注意。众所周知，大型舰船在海上作战的同时会受到海浪与风力的驱动。舰船受到武器攻击发生破损后，进水产生的固定横倾角将大大降低其在海上的战斗力与生... 详细信息

破损舰船的生命力问题因其具有重要的军事战略意义而受到国内外许多学者的注意。众所周知，大型舰船在海上作战的同时会受到海浪与风力的驱动。舰船受到武器攻击发生破损后，进水产生的固定横倾角将大大降低其在海上的战斗力与生命力，从历次世界大战来看，具有强装甲的大型舰船强度破坏的概率远小于整船倾覆的概率。本文从非确定性的角度来研究破损舰船的倾覆概率问题。首先考虑到大型舰船的结构形式比较特殊，改变传统的处理方法，将风压倾侧力矩系数C视为变化量，计入船型因素对风扰动力矩的影响，同时还考虑了航速对风速的影响，即风以相对风速的形式作用于舰船。首次给出了计入航速影响的作用于大型舰船上风扰动力矩的计算公式。然后基于线性海浪模型理论，利用随机过程这一数学工具，将风浪载荷模型化为由谱密度函数决定其概率特征的随机过程。最后利用水下爆炸的相关理论，将水下攻击武器的爆炸冲击载荷视为突加的不规则确定性作用，为后续工作奠定了基础。本文引入两个滤波器，首先将随机动力学领域理论上较为成熟的路径积分法推广应用于求解同时受到随机风浪扰动及武器攻击的大型舰船的倾覆概率，即将随机微分方程扩阶为五维，然后用数值方法求解相应的五维FPK方程得到横摇角的概率密度函数，最后利用现有的倾覆准则求得倾覆概率。由于FPK方程的系数与风载及爆炸载荷密切相关，这样由前面分析得出的倾覆概率表达式不仅可以估计随机波浪对大型舰船倾覆概率的影响，还可以估计风载荷及爆炸载荷对大型舰船倾覆概率的影响，而这一点有助于合理评估作战期间受风影响明显的大型破损舰船的生命力。本文最后给出了计算破损舰船在不同时刻不同装药量下倾覆概率的算例，分析了不同装药量对倾覆概率的影响。算例表明，对已破损舰船再次受到武器攻击时，在炸药爆炸后的某一时刻，倾覆概率明显增加。

关键词：破损舰船随机风浪水下爆炸路径积分倾覆概率