安全为根 文化铸魂——舟山中远海运重工创建“全国安全文化建设示范企业”经验巡礼 舟山中远海运重工有限公司

2020年12月30日,中国安全生产协会发布了“2020年全国安全文化建设示范企业”名单,舟山中远海运重工榜上有名。值得一提的是,这是近3年来中国安全生产协会命名的268家“全国安全文化建设示范企业”中唯一的一家船舶企业,也是中远海运集团3年来唯一获此荣誉的基层企业。“全国安全文化建设示范企业”是原国家安全监管总局为探索企业安全文化建设的新模式、新机制、新途径,更好地发挥安全文化建设示范引领作用而授予企业的一项荣誉。

科技强身 创新壮骨——中远海运重工有限公司科技创新工作纪实

在设计、制造、科研上精准发力，取得多项成果和突破，奠定了腾飞基础。

面向船舶吊装工艺安全评估的有限元快速建模方法研究

分段吊装是船舶建造中的一项重要工艺,为精准模拟船舶吊装作业过程中眼板结构节点的应力分布,在船舶吊装有限元强度计算时眼板区域需进行细网格计算.基于由几何方法添加辅助硬点并生成过渡单元的思路,提出了一种眼板有限元细网格快速生成方法.在粗网格的基础上,将眼板几何模型进行网格细化并根据布置位置与粗网格相连接.基于HyperMesh二次开发,编制了实用可靠的程序,提高了眼板的建模计算效率.

深远海多功能原油转驳船全船有限元分析

为实现深远海石油的安全高效运输,开发了具有全新船型的深远海多功能原油转驳船(Cargo Transfer Vessel,CTV)。根据原油转驳船工作海域的环境特点,使用有限元计算软件包Sesam,建立了有限元分析结构模型,采用了等效设计波方法对该类型船只进行频域水动力分析,并对主要负载进行长期预测,然后将波浪载荷施加于结构模型中进行强度校核。通过校核不同工况下原油转驳船的屈服强度、屈曲强度,并基于谱疲劳分析与子模型技术对易于产生疲劳破坏的节点进行疲劳分析,优化了船体设计结构。计算分析结果表明:原油转驳船的设计强度与疲劳寿命均满足DNV的规范要求,载荷下船体结构应力均低于320 MPa,具有足够的承载能力。通过添加水密补板,优化后的舷侧肋位处纵骨过梁孔有效提高了疲劳寿命,对后续系列船的设计与校核具有一定参考价值。

海洋牧场“半潜箱型养殖旅游平台”有限元分析

针对我国海洋渔业资源衰退以及传统海水养殖业的污染等问题,利用SESAM分析软件,采用等效设计波法模拟海洋波浪载荷,对该平台结构进行了屈服、屈曲强度校核,旨在为平台的安全使用提供一定的参考依据。结果表明:平台在3种不同工况下,出现最大应力的设计波虽不同,但平台整体的屈服强度仍满足CCS 《海上移动平台入级规范》要求。通过整体的屈服强度分析,得出平台生存吃水时在Sec2011等效设计波海况下,结构应力响应达到最大,因此在中面应力、X向应力、Y向应力以及剪应力分别最大时,对板格和扶强材进行屈曲校核,校核分析显示屈曲强度衡准均小于1.0,可见平台结构屈曲强度满足规范要求。

基于SESAM的举力6000 t浮船坞有限元分析

随着航运业的发展,浮船坞作为海上移动平台对船舶修建维护具有广泛的应用前景。为了满足市场需求,对原浮船坞增设艏艉压载舱、首部延伸平台和局部坞墙等结构,用以增加本坞的设计举力、作业面积等。由于该船坞艏艉外飘部分以及与外飘相连部分是结构强度的薄弱区,为了确保浮船坞在使用作业工况下的结构强度,对坞体结构进行了三维有限元强度计算,分析了坞体结构的应力分布。结果表明,改装后的浮船坞两次进坞工况和5000 t浮船坞本身受坞墩压力工况的最大结构应力均小于钢板屈服应力,且安全系数分别为1.68、1.72和2.48,均满足强度要求。同时还提出了作业中可适当加密布墩等实际施工措施,来保障作业的安全性与可靠性,旨在为后续我国浮船坞的大型化设计与校核提供参考。

有限元分析在20000 t转载船设计上的应用

本文通过对结构外形尺寸大、结构弱、钢板薄的上层建筑整体吊装进行有限元研究分析,精准的分析上层建筑整体吊装的安全性,细化整体吊装方案涉及的吊耳布置及加强方案,有效的控制吊耳数量及大小,合理的设置加强材的规格及尺寸,解决了因上层建筑整体重量重,结构弱而带来的吊装安全风险,为后续船舶提供一定的参考。

基于有限元计算的脱硫塔吊装强度分析

在脱硫塔吊装作业中,安装吊耳的部位承受着整个脱硫塔的重量,若其结构强度不够,会发生塑性变形,严重时可能会引发坠落事故。对此,以某脱硫塔改装项目为例,采用有限元方法分析并优化吊点的局部结构,使其满足吊装强度要求。结合生产实例,利用AM(Aveva Marine)软件进行脱硫塔一体化建模,得到包含材质信息的脱硫塔有限元分析模型。根据吊装方案和计算需求对该模型进行单元划分、载荷加载和边界约束,在此基础上利用FEMAP软件对脱硫塔在吊装过程中的结构响应进行有限元分析,结果表明吊装方案可行,脱硫塔结构响应满足强度要求。

抬浮力打捞工程船艉轴轴承热力学有限元仿真

以12000 t抬浮力打捞工程船为例,采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件中的热力学模块对艉轴轴承的散热情况进行研究。介绍轴系布置和艉轴管空舱,分析油膜建立情况下的艉轴轴承热平衡和工作压力分布,进行轴系与艉轴管空舱的热力学有限元仿真。仿真结果满足艉轴轴承的相关要求,并在实船试航中得到验证,表明可取消常规的艉轴管冷却水舱。

船体分段吊装眼板有限元细网格快速生成方法

提出一种船体分段吊装眼板有限元细网格快速生成方法,在粗网格基础上对吊装眼板几何模型进行网格细化。建立吊装眼板有限元网格细化流程,确定细化区域,划分细化区域,控制节点间距,生成细网格,并进行实例分析。结果表明,该方法可较大地提高船体分段吊装眼板的建模效率。

基于有限元分析的铁舾件优化设计

为了保证船舶运行过程中的平稳性以及安全度,必须确保船舶内部设备具备较好的安全度和可靠性。然而,在船舶实际运行过程中,其内部设备的复杂程度相对较高,包括动力通信学科、结构以及机械学科等方面的内容。对于船舶的安全稳定运行,不同复杂技术的支撑尤为重要;对于船舶生产制造,舾装是不能缺少的重要工作。船厂铁舾件优化设计属于比较系统的工作,不能“搬来照用”国外船厂的做法,应从实际出发去完善思路及方法。本文探讨了铁舾件优化设计的相关人员要求、优化设计方法以及船舶舾装未来的发展趋势。

深水海工作业船下水有限元分析

文章以深水海工作业船(SSV)为研究对象,使用Femap软件对其下水过程进行有限元分析,通过计算对下水方案进行优化和改进,适当加强船体结构及下水工装,以保证船舶下水满足强度及稳性要求,为后续类似工程提供技术支持。

船用环保型爬壁喷漆机器人的设计及应用

为提升船舶外板的喷涂作业效率,解决喷涂过程中因漆雾和挥发性有机化合物(VOCs)的产生而造成环境污染的问题,设计一种自带VOCs和漆雾回收模块的爬壁式喷漆机器人。介绍该爬壁式喷漆机器人的结构和工作原理并对其进行受力分析,防止机器人作业过程中发生打滑和倾覆的失效形式,同时采用Maxwell软件针对永磁体与工作壁面之间的间隙大小对吸附力的影响进行仿真分析。通过Adams虚拟样机仿真软件分析并制作该型机器人样机,开展验证试验。结果表明,该爬壁式喷漆机器人能以稳定姿态在船舶外板上喷漆作业,具有VOCs和漆雾回收功能。

导管螺旋桨瞬时尾部涡演化数值研究

导管螺旋桨是目前船舶的主要推进装置之一.导管可以减弱梢涡作用,提供部分推力.基于分离涡模拟方法,对导管螺旋桨的瞬时尾部流场及功率谱密度进行了计算,对比分析了导管螺旋桨瞬时尾部流场涡量、压强、动能的演化情况.计算结果表明,加速型导管增强了螺旋桨周围的周向流动,从而有助于回收涡流动能,提高推进效率;导管可以延迟梢涡收缩,减小收缩的程度,起到抑制梢涡的作用;尾部流场动能谱分析定量描述了尾部涡结构的演变,观察到尾部涡结构的分组与配对现象;导管螺旋桨在特征频率附近的动能谱振幅明显减小、衰减加快.

基于眼动追踪技术的引航员情景意识识别研究

情景意识(Situation Awareness,SA)缺失是引航作业人为失误的主要根源,有效识别引航员SA水平是保障引航安全的关键。针对现有测量方法的侵入性、主观性、间断性问题,设计典型场景引航模拟试验,利用眼动特征开展引航员SA水平识别研究。应用眼动追踪技术实时采集引航员的眼动试验数据;采用独立样本t检验和Mann-Whitney检验方法研究SA与眼动指标的关联效应;基于敏感眼动指标结合支持向量机(Support Vector Machine,SVM)构建引航员SA识别模型,实现引航操作任务下SA的有效识别。结果显示:高SA组的视觉搜索效率大于低SA组,高SA组主要关注窗外视景而低SA组更多关注电子海图,高SA组比低SA组获取信息的能力更强;平均扫视次数(Average Saccade Count,ASC)、注视总时间百分比(Fixation Duration Percentage,FDP)、平均注视持续时间(Average Fixation Duration,AFD)3个眼动指标与引航员SA水平具有显著相关性;采用“ASC+FDP+AFD”组合指标时且在5 s时间窗口长度下,SA识别准确率达到92.23%。研究结果表明了该识别模型的有效性。

船舶轮机润滑油系统的性能评估与优化

本文针对船舶轮机润滑油系统的独特性,对其性能评估与优化进行深入探究。首先,介绍润滑油系统的基本原理及其在船舶中的应用,阐述润滑油系统的结构和工作原理;其次,详细介绍液压油、润滑油的选择以及如何选用所需的泵、阀门和过滤器等设备;最后,阐述如何采用数据监测等手段进行性能评估和优化研究,并提出一系列改进方案,在确保系统性能和安全的同时提高了系统的能效和运行可靠性。

精益船舶海工项目协同设计平台研究

针对船舶建造企业采用精益制造模式的背景,在之前提出的船舶海工项目协同设计平台开发目标和总体框架、案例企业自主开发应用验证,以及总结出的精益设计实践基础上,结合精益设计理论和文献,进一步提出包括满足客户需求、流程、员工参与、领导角色、精益组织文化等在内的精益转型模型(LTM),其组成要素也可以用作特定组织精益转型的组成部分。研究将精益设计等理论应用于实践,同时基于案例总结归纳形成理论模型,为船舶海工等制造业的应用提供借鉴。

自动化与智能化技术在船舶轮机设计中的应用

本文旨在深入探讨自动化与智能化技术在船舶轮机设计中的应用。通过对比实验前后的数据分析和评估,研究了技术引入对船舶运行效率、性能和安全性的影响,探讨了技术引入对船员操作和管理的影响。同时,通过与现行标准和行业规范的比较,还评估了技术改进是否符合要求。研究成果为未来船舶轮机设计中的自动化与智能化技术应用提供了科学指导和实际依据。总体而言,自动化与智能化技术的应用为船舶轮机设计带来了更高的效率、性能和可持续性,为航运行业的发展做出了重要贡献。

基于行为检测的叉车安全监控系统的设计与实现

随着工程应用场景中叉车数量的激增,船舶修造企业叉车伤人安全事故多发频发。视频监控和人工智能技术的日趋成熟为减少叉车安全事故的发生提供了一条新的思路。文章设计并实现了一套基于行为检测的叉车安全监控系统,该系统通过智能可视化的方式对叉车的各种不安全行为进行检测,并对驾驶人员预警提示,从而大大降低船舶修造企业叉车安全事故发生率,同时也为其它工程机械提供了一种可行的参考借鉴方案。

基于增强现实的船舶机电设备维修与改装技术研究

本文探讨了增强现实(AR)技术在船舶机电设备维修与改装领域的应用意义与影响。实验结果显示,AR技术在提高维修效率、降低操作难度和改善改装效果方面具有显著优势。AR技术为维修人员提供了实时、直观的维修指南和可视化操作界面,减少了维修时间,提高了工作效率,降低了操作难度,改善了改装效果,有效提高了船舶的运营效率和安全性。然而,本研究存在样本数量有限的局限性,未来研究应扩大样本范围,深入探索不同AR技术的应用方式,并研究最佳实践。结合物联网、大数据和人工智能等先进技术,可以进一步挖掘AR技术在船舶维修与改装中的潜力,实现更高效、智能的维修与改装工作。AR技术为船舶机电设备维修与改装领域带来了新机遇,其应用前景广阔。