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极地碎冰航道内的近水面潜艇冰载荷特性研究

中国造船 2022年第1期63卷 39-50页

作者：闫允鹤石玉云李志富童晓旺江苏科技大学船舶与海洋工程学院镇江212003 江南造船(集团)有限责任公司江南研究院上海201913

极地海冰可以为潜艇提供良好庇护,为执行紧急作战任务或处理突发险情,潜艇需要突破层冰覆盖紧急上浮。当层冰厚度较大时,潜艇可借由破冰船开辟的碎冰航道实现上浮作业,但航道内漂流的碎冰可能对上浮后的潜艇构成威胁。论文参考HSVA冰槽... 详细信息

极地海冰可以为潜艇提供良好庇护,为执行紧急作战任务或处理突发险情,潜艇需要突破层冰覆盖紧急上浮。当层冰厚度较大时,潜艇可借由破冰船开辟的碎冰航道实现上浮作业,但航道内漂流的碎冰可能对上浮后的潜艇构成威胁。论文参考HSVA冰槽试验以及北极海冰统计特征建立了碎冰数值模型,基于CFD-DEM耦合方法,采用STAR-CCM+软件,对碎冰航道内上浮潜艇所承受的冰载荷特性进行了研究,数值模拟结果表明:(1)潜艇在碎冰航道中所承受的冰载荷主要包括碎冰对水面处艇身前端区域的碰撞和侧面区域的摩擦,而碰撞的间断性和摩擦的连续性使得潜艇所受碎冰载荷的变化是一个重复“加载-卸载”的过程;(2)在碎冰航道中水流作用下产生的潜艇兴波使得碰撞区域前的碎冰逐渐远离潜艇,从而使得在模拟后期这部分碎冰产生的碰撞载荷渐渐减小直至消失;(3)出水面高度对潜艇所承受的冰载荷影响较大,在出水面高度λ=0~3H/2范围内(H为潜艇围壳高度),潜艇所受冰载荷与潜艇的出水面高度成正比,且载荷数据的离散度随高度增加而变大;(4)λ=H工况下的潜艇由于其背部上方碎冰群的变化,其所受冰载荷峰值的震荡幅度在模拟的前后期差异较大,且在模拟初期冰载荷峰值大于λ=3H/2工况下的冰载荷峰值。

关键词：碎冰航道潜艇冰载荷

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基于疲劳强度的超大型集装船角隅优化设计

舰船科学技术 2020年第3期42卷 27-29页

作者：陈磊刘奕谦李丹丹王有成中国船舶及海洋工程设计研究院上海 200011 江南造船(集团)有限责任公司上海 201913

对于集装箱船而言,货舱角隅处一般存在结构形式的突变,在船体梁发生弯曲、扭转变形时,角隅承受着较大的弯曲正应力及翘曲应力,存在较严重的疲劳问题。本文以MARIC设计的某20000 TEU级超大型集装箱船为例,介绍了货舱内20 ft角隅、箱角角... 详细信息

对于集装箱船而言,货舱角隅处一般存在结构形式的突变,在船体梁发生弯曲、扭转变形时,角隅承受着较大的弯曲正应力及翘曲应力,存在较严重的疲劳问题。本文以MARIC设计的某20000 TEU级超大型集装箱船为例,介绍了货舱内20 ft角隅、箱角角隅及舱口角隅的优化设计思路,通过有限元方法验证了优化方案的有效性。

关键词：超大型集装箱船角隅优化设计疲劳强度

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FLNG单点系泊系统选型及设计探讨

船舶工程 2020年第S1期42卷 445-449页

作者：张鼎黄雷雷陈忱中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 江南造船(集团)有限责任公司上海201913

FLNG由系泊系统定位在作业海域。文章分别介绍了软钢臂式、硬钢臂式和内外转塔式等四种单点系泊的主要特点,并介绍了单点系泊系统设计的关键点,包括环境因素、系泊载荷、系泊缆布置及组合和分析方法等。以某210000 m3 FLNG单点系泊系统... 详细信息

FLNG由系泊系统定位在作业海域。文章分别介绍了软钢臂式、硬钢臂式和内外转塔式等四种单点系泊的主要特点,并介绍了单点系泊系统设计的关键点,包括环境因素、系泊载荷、系泊缆布置及组合和分析方法等。以某210000 m3 FLNG单点系泊系统为例,介绍了单点系泊计算分析的基本流程,通过计算分析得到的结论可为FLNG的单点系泊系统设计提供了一定的参考。

关键词： FLNG 单点系泊系统型式系泊系统设计时域计算

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船舶应急电站的作用及应用

船舶工程 2014年第S1期36卷 107-109,154页

作者：张国伟王汉王孟浩上海外高桥造船海洋工程设计有限公司上海200137

介绍了船舶应急电源的作用、类型及其规范要求,并分析应急电站在船舶中的应用及操作流程。举例介绍使用康明斯柴油应急发电机和蓄电池组作为大小应急电源,并搭配JRCS应急配电板、充放电板组成应急电站,详细分析了应急电站的使用条件、... 详细信息

介绍了船舶应急电源的作用、类型及其规范要求,并分析应急电站在船舶中的应用及操作流程。举例介绍使用康明斯柴油应急发电机和蓄电池组作为大小应急电源,并搭配JRCS应急配电板、充放电板组成应急电站,详细分析了应急电站的使用条件、转换过程及操作。

关键词：应急电站应急柴油发电机应急配电板全船失电

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小水线面双体船后螺旋桨非定常力特性研究

水动力学研究与进展（A辑） 2018年第4期33卷 508-514页

作者：胡景丰王平常赫斌赖勇平中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 沪东中华造船(集团)有限公司上海200011

螺旋桨作为船舶主要振源,其非定常性能的研究对于船舶噪声和振动的控制意义重大。该文采用滑移网格技术,基于分离涡模拟方法(DES),对带首尾鳍船桨一体模型开展了螺旋桨非定常力的数值计算,研究了小水线面双体船后螺旋桨的非定常力特性,... 详细信息

螺旋桨作为船舶主要振源,其非定常性能的研究对于船舶噪声和振动的控制意义重大。该文采用滑移网格技术,基于分离涡模拟方法(DES),对带首尾鳍船桨一体模型开展了螺旋桨非定常力的数值计算,研究了小水线面双体船后螺旋桨的非定常力特性,并通过与试验结果的对比考察了数值计算方法的精度。计算结果表明,螺旋桨受到的三向力和力矩均有明显的叶频特性,其中推力脉动幅值和水平弯矩脉动幅值较大;此外,分析得出了脉动压力和脉动压力幅值在船体表面局部范围内的分布规律,并将多个测点的脉动压力一阶和二阶叶频幅值与试验测量值对比,其中一阶叶频结果与试验值吻合良好。

关键词：小水线面双体船螺旋桨非定常力脉动压力分离涡模拟方法滑移网格(SM)

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船舶砰击载荷等效静态方法数值分析

哈尔滨工程大学学报 2017年第3期38卷 331-337页

作者：田喜民马兴磊朱青淳吴嘉蒙邹早建上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 中国船舶及海洋工程设计研究院上海市船舶工程重点实验室上海200011 中国船舶工业集团公司规划发展部北京100048

由于砰击载荷峰值较高,持续时间较短,因此在评估船体结构安全时需要对结构进行动力响应分析。本文对船体外板及骨材在瞬态砰击载荷作用下的响应特性进行了研究,通过引入动态载荷因子(dynamic load factor,DLF),将瞬态载荷转化为静态载... 详细信息

由于砰击载荷峰值较高,持续时间较短,因此在评估船体结构安全时需要对结构进行动力响应分析。本文对船体外板及骨材在瞬态砰击载荷作用下的响应特性进行了研究,通过引入动态载荷因子(dynamic load factor,DLF),将瞬态载荷转化为静态载荷。研究结果表明:当将砰击载荷简化为三角形脉冲载荷形式时,其作用时间接近于结构固有周期时结构动态回应最大,此时在工程设计时应考虑砰击载荷动态效应的影响。

关键词：船体结构砰击载荷动力回应动态载荷因子瞬态载荷等效静态方法

DLA在超深水钻井船波浪载荷长期预报中的应用

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船舶工程 2015年第S2期37卷 76-80,84页

作者：左文安中集船舶海洋工程设计研究院有限公司上海201206

本文以超深水钻井船为例,通过建立有限元湿表面模型和质量模型,利用ABS船级社DLA的设计思想,用三维流体动力计算程序进行了波浪随机载荷的长期预报,并在此基础上导出设计波参数组。根据IACS北大西洋波浪散布图(由跨零周期与有义波高合... 详细信息

本文以超深水钻井船为例,通过建立有限元湿表面模型和质量模型,利用ABS船级社DLA的设计思想,用三维流体动力计算程序进行了波浪随机载荷的长期预报,并在此基础上导出设计波参数组。根据IACS北大西洋波浪散布图(由跨零周期与有义波高合并组成),对运动及主要载荷参数进行长期预报,得到其在极端钻井条件下长期预报值。

关键词：钻井船长期预报设计波

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岩质高边坡动力稳定性评价方法与应用

上海交通大学学报 2011年第5期45卷 706-710,715页

作者：王欢车爱兰葛修润陈富海上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司上海200051

以上海地区天马山采石深坑岩质高边坡为研究对象,围绕岩质高边坡工程中的动力抗滑稳定性问题,通过室内试验和现场试验,对影响岩质高边坡稳定性的地质构造、场地工程条件等内在因素进行分析.采用有限元动力分析法对高边坡在地震载荷作用... 详细信息

以上海地区天马山采石深坑岩质高边坡为研究对象,围绕岩质高边坡工程中的动力抗滑稳定性问题,通过室内试验和现场试验,对影响岩质高边坡稳定性的地质构造、场地工程条件等内在因素进行分析.采用有限元动力分析法对高边坡在地震载荷作用下的动力响应特性进行分析,探讨地震荷载作用下,影响岩质高边坡稳定性的因素、地震荷载与岩质高边坡失稳破坏之间的关系,并采用动力有限元法与强度折减法相结合的方法进行动力抗滑稳定性研究.结果表明:地震荷载作用下的水平推力对深坑酒店的稳定性影响很大,边坡顶部岩体存在向坑内整体倾覆的危险;边坡动力失稳及动力安全系数的确立可采用位移突变的方法.

关键词：岩质高边坡地震稳定性动力有限元法强度折减位移突变

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高冰级螺旋桨疲劳强度研究

中国造船 2024年第2期65卷 1-14页

作者：王建强周旻丁举孙慧王金宝上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 喷水推进技术重点实验室上海200011 上海中船船舶设计技术国家工程研究中心有限公司上海200011

以某PC2冰级螺旋桨为研究对象,将IACS规范中2组交变冰载荷工况的静强度有限元计算数据为输入,分析螺旋桨在应力频率谱和累积疲劳损伤率(MDR)这2种疲劳准则下的疲劳性能,提出了一种合理和可行的冰区螺旋桨疲劳强度计算方法,并分析了螺旋... 详细信息

以某PC2冰级螺旋桨为研究对象,将IACS规范中2组交变冰载荷工况的静强度有限元计算数据为输入,分析螺旋桨在应力频率谱和累积疲劳损伤率(MDR)这2种疲劳准则下的疲劳性能,提出了一种合理和可行的冰区螺旋桨疲劳强度计算方法,并分析了螺旋桨侧斜、纵斜、剖面型式及平均应力修正理论对冰载荷作用下螺旋桨疲劳性能的影响。研究表明:对于非大侧斜桨,正侧斜角和正纵斜角均对疲劳性能有利;导缘和随缘加厚的冰区翼型能显著改善疲劳性能,有利于在保证疲劳强度的情况下实现冰区螺旋桨的轻量化;相对于传统的修正理论,IACS推荐的平均应力修正理论偏于保守。论文提出的冰区螺旋桨疲劳强度计算方法得到了“雪龙2”号实船走航监测数据的验证。

关键词：冰区螺旋桨疲劳 MDR 平均应力修正