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大型集装箱船甲醇燃料舱结构设计

舰船科学技术 2024年第10期46卷 53-58页

作者：陈乐昆谢小龙刘晨霄王维昊中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

针对甲醇作为船舶替代燃料的特点,提出一种适用于大型集装箱船的甲醇燃料舱设计方案,以一艘大型集装箱船为例,采用有限元方法来验证甲醇燃料舱区域的结构强度,同时探讨燃料舱端部节点设计对船体结构强度的影响。为大型集装箱船甲醇燃料... 详细信息

针对甲醇作为船舶替代燃料的特点,提出一种适用于大型集装箱船的甲醇燃料舱设计方案,以一艘大型集装箱船为例,采用有限元方法来验证甲醇燃料舱区域的结构强度,同时探讨燃料舱端部节点设计对船体结构强度的影响。为大型集装箱船甲醇燃料舱的结构设计提供参考。

关键词：大型集装箱船甲醇燃料舱槽型舱壁有限元方法

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养殖工船海上旁靠补给系统设计及水动力性能

船舶工程 2024年第5期46卷 1-5,32页

作者：程世明韩越金杨徐杰缪东青中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

随着深海养殖技术的发展和应用,补给船旁靠养殖工船进行补给作业受到越来越多的关注。针对海上单点单锚形式的养殖工船设计一种旁靠补给作业系统,建立水动力耦合模型,基于多浮体水动力学和全耦合时域法研究其水动力性能。研究表明:由于... 详细信息

随着深海养殖技术的发展和应用,补给船旁靠养殖工船进行补给作业受到越来越多的关注。针对海上单点单锚形式的养殖工船设计一种旁靠补给作业系统,建立水动力耦合模型,基于多浮体水动力学和全耦合时域法研究其水动力性能。研究表明:由于两船存在一定尺度差,波浪入射方向对补给船运动响应有一定影响,补给船在旁靠作业时有艉离的趋势。研究结果为实际工程提供设计理论依据。

关键词：养殖工船海上旁靠补给多浮体水动力学水动力性能

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大型薄膜型LNG船疲劳强度分析

舰船科学技术 2024年第15期46卷 9-15页

作者：张玉奎郑文青高明星陈倩陈莹俞佳妮中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

以某17.5×10^(4)m^(3)LNG船的结构设计为例,采用谱分析法对全船典型结构进行疲劳强度分析。针对LNG船的满载和压载2种常用航行载况,分别建立全船有限元模型和水动力模型。利用三维水动力软件计算在多个浪向、波浪频率的规则波上的波浪... 详细信息

以某17.5×10^(4)m^(3)LNG船的结构设计为例,采用谱分析法对全船典型结构进行疲劳强度分析。针对LNG船的满载和压载2种常用航行载况,分别建立全船有限元模型和水动力模型。利用三维水动力软件计算在多个浪向、波浪频率的规则波上的波浪载荷,进一步求得结构的应力传递函数。根据Miner线性累计损伤理论,选用北大西洋波浪散布图和适当的S-N曲线,计算结构的疲劳损伤。除了计算波浪诱导的高周疲劳损伤,还通过简化算法计算装货/卸货诱导的低周疲劳损伤。评估结果表明,部分结构可以通过适当增加结构尺寸和优化结构型式以满足NA40年的设计要求,但也有少量位置需要打磨。基于实船的设计过程,通过和船东、船级社紧密沟通,对建造需求和规范条文有较深入的理解,对大型LNG船设计有较高的参考价值。

关键词： LNG船薄膜型疲劳强度谱分析法简化算法

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基于长短期记忆网络的海冰本构关系预测

船舶工程 2024年第3期46卷 150-162页

作者：于海龙胡始弘顾向彦中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

为了准确建立海冰的本构关系,针对传统的物理试验和数值模拟试验2种海冰本构关系研究方法均存在的弊端和效率较低的问题,寻找一种能高效、准确预测海冰本构关系的方法。基于长短期记忆(LSTM)神经网络对海冰本构关系进行预测,通过离散元... 详细信息

为了准确建立海冰的本构关系,针对传统的物理试验和数值模拟试验2种海冰本构关系研究方法均存在的弊端和效率较低的问题,寻找一种能高效、准确预测海冰本构关系的方法。基于长短期记忆(LSTM)神经网络对海冰本构关系进行预测,通过离散元法(DEM)黏结单元模型对海冰三轴压缩试验进行数值模拟,获取不同组围压和加载速率下试样的应力-应变曲线作为数据源,搭建多层LSTM网络,采用其中5组围压、3组应变率下的应力-应变曲线作为训练数据对神经网络进行训练,预测剩余1组围压、1组应变率下海冰的应力-应变关系,并采用均方误差作为评价指标对预测结果进行评估。研究结果表明:采用LSTM神经网络数据驱动模型能较好地对海冰材料的本构关系进行预测,该方法可供极区海洋结构物的设计和海冰力学行为研究参考。

关键词：海冰本构关系长短期记忆网络离散元法

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恶劣海况大型舰船垂向加速度颤振响应分析

船舶工程 2024年第3期46卷 16-21,123页

作者：曲雪郭浩董森邹健中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

针对遭遇恶劣海况时,艏部颤振现象明显、高频且持续的砰击加速度容易引起人员恐慌、影响设备使用和系留等问题,采用非线性时域水弹性方法预报船体运动和剖面垂向加速度,与自航模试验对比验证,通过提取艏部砰击合力和艏剖面垂向加速度响... 详细信息

针对遭遇恶劣海况时,艏部颤振现象明显、高频且持续的砰击加速度容易引起人员恐慌、影响设备使用和系留等问题,采用非线性时域水弹性方法预报船体运动和剖面垂向加速度,与自航模试验对比验证,通过提取艏部砰击合力和艏剖面垂向加速度响应,研究颤振加速度与艏部砰击力的关联,并改变波长、波高、航速和吃水进行参数敏感度分析。砰击加速度主要由艏部大面积底板砰击引起,随波高增大,颤振响应非线性程度显著加剧。除采取有利航线外,高海况中舰船可考虑主动失速,或预先增大压载来降低船体颤振响应。

关键词：大型舰船设计砰击颤振加速度响应特性

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船舶推进轴系回旋振动研究综述

船舶工程 2024年第3期46卷 I0027-I0043页

作者：冯树才陈彦臻曲东旭高伟杨勇中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

为了明确回旋振动在船舶轴系设计中的重要性,避免影响船舶航行安全,采用文献收集和调研的方法,分析国内外关于回旋振动的主要研究成果。针对回旋振动的原理、计算方法、规范要求及测试技术等进行论述,总结影响回旋振动的主要因素和消减... 详细信息

为了明确回旋振动在船舶轴系设计中的重要性,避免影响船舶航行安全,采用文献收集和调研的方法,分析国内外关于回旋振动的主要研究成果。针对回旋振动的原理、计算方法、规范要求及测试技术等进行论述,总结影响回旋振动的主要因素和消减振动的控制方法,以便于研究人员在设计阶段全面考虑相关计算要求及控制措施。此外,对今后的研究进行展望,基于多学科交叉的耦合振动研究和轴系大数据模型参数整定的应用研究仍需要进一步探索,也为今后船舶减振降噪相关研究提供参考。

关键词：推进轴系回旋振动传递矩阵有限元陀螺效应耦合振动振动控制

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船用高闪点喷气燃料池火实验分析

船海工程 2024年第2期53卷 96-101页

作者：魏小栋王艳真万新斌中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

为掌握船用高闪点喷气燃料燃烧的相关特性,在搭建的8 m×13 m×7.5 m钢制舱中内进行了0.5 m×0.5 m×0.1 m与1 m×1 m×0.1 m两种火源面积的船用喷气燃料燃烧性能实验分析。在验证实验重复性和有效性的基础上,对不同火源面积和不同燃烧... 详细信息

为掌握船用高闪点喷气燃料燃烧的相关特性,在搭建的8 m×13 m×7.5 m钢制舱中内进行了0.5 m×0.5 m×0.1 m与1 m×1 m×0.1 m两种火源面积的船用喷气燃料燃烧性能实验分析。在验证实验重复性和有效性的基础上,对不同火源面积和不同燃烧时间的高闪点喷气燃料所形成的热流场进行实验,重点考察燃烧面积和燃烧时间对温度场、辐射强度,以及火焰高度的影响。通过对结果分析得到,增加燃料质量燃料持续温度燃烧时间增加的倍数大于质量增加的倍数;火源面积的增大使得热量的聚集效应更加明显,温度梯度更大,热辐射更强,周围温度更高;结合实验数据和Heskestad公式,有效预测该型高闪点喷气燃料在某一火源面积下的热释放速率和火焰高度。

关键词：高闪点喷气燃料温度火焰高度

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简化法月池角隅疲劳强度及载荷敏感性分析

舰船科学技术 2024年第9期46卷 12-19页

作者：张鹏飞唐旭东黄鎏炜杨玥朱永健中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

基于某钻井船大小月池结构特点,采用简化分析方法对航行与作业状态下月池角隅疲劳强度进行评估,详细阐述载荷选取与分析计算流程;同时对多种载荷敏感性进行分析,并对结果进行研究得到对月池角隅疲劳强度敏感的设计参数。

关键词：月池角隅简化法疲劳敏感性分析

NPR新材料钢在动态冲击载荷下的力学性能研究

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舰船科学技术 2024年第10期46卷 65-70页

作者：陈思远罗本永王显正中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

为了研究NPR新材料钢在动态冲击载荷作用下的力学性能,利用分离式霍普金森杆装置对其进行动态拉伸和动态压缩试验,通过试验获得材料的变形机理、失效模式及不同应变率下的应力-应变关系;并将试验结果与921A钢进行对比,分析2种材料的力... 详细信息

为了研究NPR新材料钢在动态冲击载荷作用下的力学性能,利用分离式霍普金森杆装置对其进行动态拉伸和动态压缩试验,通过试验获得材料的变形机理、失效模式及不同应变率下的应力-应变关系;并将试验结果与921A钢进行对比,分析2种材料的力学性能差异。研究结果表明,在准静态载荷作用下,NPR新材料钢具有较大的极限强度和断裂应变;在动态冲击载荷作用下,NPR新材料钢的屈服强度和极限强度均随应变率的增加而增大,表现出较强的应变率效应,且在高应变率下,NPR新材料钢的应变率强化效应更显著,具有较好的静、动态力学性能。

关键词： NPR新材料钢 921A钢霍普金森杆动态力学性能