真实火灾场景下的货舱结构强度直接计算

以某大型船舶货舱为研究对象,探究了航行途中货舱发生火灾时船体受到波浪和火灾双重载荷作用下的强度情况.基于目标船的水动力分析和自建的FDS-ABAQUS耦合分析方法,分别通过ABAQUS和PATRAN软件完成了货舱在热载荷作用下的热力响应分析和波浪载荷作用下的结构强度分析.云图结果显示,波浪和火灾双重载荷下目标船货舱会发生严重变形,其中内底板、后底凳、货舱口围板、中旁底桁、船底、横向框架及两侧纵舱壁下沿部位的应力值均会超过结构的屈服极限.

基于KdV方程的浅水畸形波演化特征

为了研究高斯脉冲型畸形波解的演化特征,运用虚拟波谱法数值求解KdV(Korteweg-de Vries)方程。以JONSWAP谱为目标谱,分别以线性余弦波、椭圆余弦波为基础组成波,采用叠加思想模拟随机波列,数值求解了高斯脉冲型畸形波在随机波浪场中的演化特征。采用CMOR小波分析畸形波演化过程中的波数、能量分布状况。模拟结果反映了畸形波生成时的能量集中以及高频能量转移特征。计算随机波浪场中不同参数条件下高斯脉冲型畸形波的持续时间和传播距离,曲线拟合结果表明,畸形波的持续时间与传播距离和高斯脉冲的波幅与脉冲参量之间近似呈二次函数关系。

深海采矿船减摇水舱减摇效果评估

船舶在海上航行或作业时最容易发生横摇,在各种航速下减摇水舱都能减小船舶横摇运动,因此越来越多的船舶使用减摇水舱减小横摇。在此背景下,针对一艘深海采矿船,开展减摇水舱减摇效果评估计算。首先在规则波中进行频域分析,基于受力平衡原理,得到船舶-减摇水舱耦合运动方程。在频域内求解耦合运动方程,得到不同激励下的船舶横摇响应。定性得到减摇水舱减摇趋势。其次在规则波中进行时域分析,基于脉冲响应叠加原理,采用间接时域法建立船舶横摇运动方程,之后采用CFD方法求解减摇水舱液舱晃荡运动载荷,将CFD方法求解得到的载荷作为外力项添加到船舶横摇运动方程中,求解船舶的运动状态(横摇位移、速度和加速度)。之后再将船舶运动状态作为CFD求解的激励条件,进一步引起液舱晃荡产生外力影响船舶横摇运动,如此连续耦合求解。发现,频域分析存在理论奇点,横摇减小为零,这是理论的不足之处,时域分析方法更可靠。在小范围频域内,减摇水舱在每一频率处存在临界装载水深,在临界装载水深处发生减摇效果突变。最后,根据双参数P-M谱模拟随机波浪,时域分析随机波浪中船舶减摇水舱减摇效果。发现,减摇水舱装水量一半时,减摇效果最佳。