大型集装箱船甲醇燃料舱结构设计

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。

大数据背景下船员培训驾驶舱平台设计与实现——以浙江国际海运职业技术学院船员培训为例

以大数据时代为背景,以浙江国际海运职业技术学院船员培训系统为例,设计并实现了一套基于大数据的船员培训驾驶舱平台。通过引入Hadoop、Hive、Spark等大数据技术实现了船员培训数据的采集、分析和可视化展示。该平台的设计目标在于提升船员培训效果,通过大数据存储分析技术对培训项目、人次、计划等数据进行采集和分析,形成主题评估及数据对比,为管理层决策提供支撑。详细介绍了平台的总体架构、环境准备、数据导入、清洗、处理、持久化和可视化等关键步骤,强调了数据处理的全流程。

某船舶餐厅振动噪声分析及治理

某船舶大餐厅与机舱公用部分钢围壁导致餐厅噪声水平超标,严重影响船员就餐舒适性。基于统计能量分析法和经验分析法,对餐厅所在舱段进行声学仿真,通过对比数值计算结果与实测数据,分析餐厅噪声来源及组成,确定在外部控制振源,在内部敷设浮筑地板、吸隔声材料的综合治理方案,最终有效控制餐厅噪声。从工程实践角度为毗邻主要声源的船舶舱室噪声治理提供一种参考方法,并提出一些建议。

基于统计能量法的邮轮典型舱室隔声降噪研究

豪华邮轮被视为世界造船“皇冠上的明珠”,不同于普通船舶,豪华邮轮的舱室多达上千间;随着国际上对邮轮的舒适性以及隔声降噪的要求越来越高,因此有必要研究邮轮典型舱室的隔声降噪技术。本文以国产首制豪华邮轮典型模块化舱室为研究对象,基于统计能量法对舱室进行噪声评估分析;通过数值仿真的方法对单层结构不同材料隔声板的隔声性能进行分析,并研究了厚度、密度对其隔声量的影响;进一步研究了复合隔声板的隔声性能,同时针对不同区域的噪声提出相应的隔声板敷设方案,从而实现邮轮典型舱室的隔声降噪。

某超大型双燃料动力集装箱船LNG燃料舱布置方案分析

以某新巴拿马型15000~16000 TEU级别液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)动力集装箱船建造项目为背景,对超大型双燃料动力集装箱船LNG燃料舱布置方案进行研究。通过对比不同LNG燃料舱的结构尺寸和布置位置,并从燃料舱的晃荡载荷、船舶的装载能力和稳性等方面进行分析论证,得到一种成熟可靠的超大型双燃料集装箱船LNG燃料舱布置方案。在该方案中,LNG燃料舱的宽度不超过船宽的56%,且其整体或前半段位于上层建筑下方。与市场上常见的燃料舱布置方案相比,该方案不仅能提升船舶的空间利用率,而且能在保障船舶续航能力的同时,提升LNG燃料舱的抗液货晃荡能力,增加船舶的集装箱装载量。

冰区船舶压载水舱吹泡防冻性能的模拟分析

文中通过建立压载舱三维模型,采用VOF模型和凝固融化模型分析气泡在压载舱内的运动规律和形态变化,探究舱内海水-海冰-气泡多相流的换热规律以及海水-海冰的相变过程.结果表明:未吹泡情况下舱壁附近温度降低至海水凝固温度273.15 K以下,会发生冻结;吹泡情况下温度降低至273.15 K后维持不变.

满足2050温室气体排放的船舶燃料舱舱容设计分析

为了满足国际海事组织关于温室气体减排的规范要求,针对船舶应用LNG/甲醇/氨这3种替代燃料方案,以规范规则为限制条件,以船舶营运方最大经济性为目标,对船舶燃料舱舱容的确定进行计算分析:根据3种燃料舱舱容的设定原则,对使用不同的替代燃料模式下最小舱容进行计算和分析,当采用第三种原则时,对比常规第一种原则,燃料舱所需空间能节省接近一半,节省了船舶空间。这一分析为进一步在运输船上应用替代燃料的设计提供参考。

MARK-Ⅲ型液货围护系统作业平台模块化搭设技术

LNG船液货舱围护系统通常利用搭设形式灵活的常规钢管脚手架或者盘扣式脚手架搭设,搭设周期长、承载能力差,影响液货围护系统施工周期。将专用作业平台进行模块化划分,在液舱周边场地进行模块化预组装,通过吊装设备将模块吊入舱内,可以在液舱内快速形成所需的作业、加工平台,缩短围护系统作业的准备周期。同时模块化的平台连接节点为钢性节点,具有更大的载荷,满足围护系统材料临时堆放、加工条件,减少了液货舱内施工材料周转频率,保障了围护系统连续施工,缩短了围护系统施工周期,提高了LNG船建造效率。

柔性构件对液舱晃荡行为的影响

液舱晃荡可能引起强烈的砰击载荷,对舱壁结构安全产生威胁。传统的制荡方法是在舱内内置各种刚性构件,因此提出在舱底内置一竖向柔性构件的方法进行有效制荡。基于有限元法(FEM)和流体体积法(VOF)建立流体-挡板-液舱流固耦合(FSI)晃荡数值计算模型。在多种激励工况下,针对不同抗弯刚度的柔性构件,利用晃荡过程柔性构件的变形能与晃荡液体的动能相互转化以及构件对运动自由液面的约束作用,研究柔性构件的制荡效果。结果表明:在合适的抗弯刚度下,柔性构件既约束自由液面运动,又大量吸收晃荡流体的动能而转化为变形能,从而达到更佳的制荡效果。

双燃料集装箱船中货舱典型舱段有限元分析

针对双燃料集装箱船燃油舱布置在水密横舱壁的特点,其存在一系列高应力区域,具有结构硬点的节点设计存在一定难度。基于BV规范要求,对某大型甲醇双燃料集装箱船中货舱船体结构开展舱段有限元计算分析,并进行优化设计;对于较难处理的节点,采用子模型法对重点关注区域进行细网格分析,比较各种优化节点形式对节点受力的改善。

大幅横摇激励下液舱晃荡冲击载荷特性

大型LNG(liquefied natural gas)船在非满载航行中可能引起强烈的砰击载荷,对结构安全造成威胁。基于数值模拟方法研究大幅横摇激励下晃荡压力与外激励的饱和非线性关系。采用基于有限体积法的CFD代码FLUENT求解器,通过动网格技术驱动液舱运动,并用VOF(volume of fluid)法追踪自由液面的非线性运动过程,数值预报典型装载率、大幅横摇激励下的晃荡压力特性及自由液面波形。研究结果表明,在小激励和中等激励范围内,随着横摇激励的增大,晃荡压力出现突然变大的现象;当横摇激励继续增大到某一阈值时,则随着横摇角增加,晃荡压力不再增大,而是呈现饱和现象;自由液面也呈现出非线性特征,液面振幅和激励幅值之间的关系不再成比例关系,而是出现复杂的响应形态;处于大幅横摇激励下的液舱,随着装载率提高,晃荡冲击压力会降低。

基于改进免疫飞蛾扑火算法的船舱设备布局优化

为有效解决实际的船舱设备布局优化问题,提出了一种改进免疫飞蛾扑火算法。通过引入免疫机制和权重系数非线性递减策略,以有效提升算法的全局优化性能。由仿真验证结果可知,所提算法有效提升了飞蛾扑火算法的全局优化性能,采用所提算法能够更好地求解实际的船舱设备布局优化问题。

垂直隔板抑制液体晃荡的试验研究

液体晃荡是一种带有自由表面的流体在容器中的受迫性运动,几乎任何外部的扰动都能引起充液容器内的液体晃荡。工程实践中常在容器中加入隔板来抑制液体晃荡。在固定水深为18 cm的矩形液舱中,分别设计9 cm、13.5 cm、18 cm 3种不同高度的隔板,研究底部固定浸入式和自由表面漂浮式2种固定方式对矩形容器在横荡共振运动激励下箱内液体晃荡的自由表面高程响应的影响。研究发现在3种高度的垂直隔板中,18 cm高度的隔板的减阻效果最好,另外9 cm高度的隔板采用自由表面漂浮式隔板比底部固定浸入式更能有效抑制液体晃荡;而高度为13.5cm的隔板2种安装方式抑制液体晃动的效果相差不大。

船舶防火结构布置常见缺陷解析

随着我国航运事业的蓬勃发展,船舶规模的不断扩大和航线的不断延伸,船舶消防安全问题日益引起人们的关注。船舶在建造过程中,为了防止火灾从着火舱室蔓延到其他区域,根据区域的失火危险程度在结构布置上采取规定的措施,达到控制火灾蔓延的目的。船舶消防安全一直是航海行业中一项重要的工作。在船舶运营过程中,火灾事故往往会给人员和财产带来极大的损失。及时发现并处理船舶防火结构布置各种消防安全隐患,能够避免和控制火灾事故的发生或蔓延,减少船舶损失和人员伤亡。

7 000 TEU集装箱船机舱布置要点

以新开发的某7000 TEU中型集装箱船为研究对象,分析该型船在机舱空间分布、振动噪声控制等方面的难点,剖析机舱每层平台主要舱柜、设备的实际布置特点,并研究船上主要动力系统优化对机舱布置的影响。研究结果表明:合理的机舱舱室划分、设备布置有利于控制振动,可为船舶使用维护带来便利;机舱布置和系统优化之间为相互制约的关系。

应用耐磨钢的2万载重吨转载驳货舱结构分析

以一艘采用耐磨钢的2万载重吨转载驳为研究对象,对其货舱结构的强度和焊接工艺进行分析。概述该转载驳的主要特征及其采用的耐磨钢的特点,在此基础上开展船体结构总纵强度计算、横向强度计算和长舱段有限元分析,并对建模要求、边界约束条件和载荷工况的选取进行详细描述;同时,对耐磨钢焊接工艺进行研究总结。实船应用结果表明,采用耐磨钢的该转载驳的货舱结构安全稳定,能满足预期的结构强度要求,研究采用的理论计算方法和耐磨钢焊接工艺可供同类型船舶的设计和建造参考。

NSGA-Ⅱ算法与能量法相结合的舰艇居住舱室布局优化研究

为了提高舰艇居住舱室布局优化求解速度,将能量法引入NSGA-Ⅱ算法。借鉴能量法的思想建立待布舱室数学模型,量化舱室内属具摆放的具体要求,并以此形成目标函数进行方案筛选。利用MATLAB在二维平面内实现舱室布局优化方案的自动化输出。最后,以某舰艇20人居住舱室为例对方法进行了验证。实验结果表明,采用该方法的布局设计速度明显提升,布局方案满足需求且提高了舱室的空间利用率。

特种压力容器温度数字孪生系统设计与实现

[目的]数字孪生技术和物联网技术在结构健康监测得到了广泛的应用,但在特殊压力容器装备中的应用尚处于萌芽阶段。[方法]鉴于压力容器全生命周期安全监测要求,通过物联网实现对结构的温度数据采集,采用VUE+Flask框架编写结构监测系统。通过Three.js库建立容器模型,利用温度数据实现数字孪生模型的实时驱动,另外为检验系统的可行性,在ANSYS仿真的基础上开展相关温度实验。[结果]实验证明基于压力容器结构的数字孪生关键技术可以实现场景感知、数字挖掘、信息反馈等功能。[结论]该系统架构有良好的参考价值,物联网技术与数字孪生技术深度融合,可为我国战略性高端产品和重大关键装备的发展作出贡献。

船舶非满载罐体内液体横向运动冲击的动力响应

为提高储罐运输液体的安全性,考虑船舶运动与非满载罐体内液体介质晃动的耦合作用,以40 m 3的卧式筒形储罐为研究对象,建立储罐内液体与罐体相互作用的流固耦合数学模型,分析船舶转向或遭遇强横风时罐内液体的冲击动力响应,监测不同充装率和横向激励下罐内液体的瞬时横向冲击载荷与液体的质心位置变化,分析安装不同高度的防波板对罐内液体冲击的影响。结果表明:在时域内,罐体内液体的横向运动冲击呈周期性变化,液体的瞬时横向冲击载荷随横向激励的增大而增大,随充装率的增大而先增大后减小;罐内液体的质心位置随充装率和横向激励变化,质心位置的水平位移变化较大;设置防波板可明显减弱液体的晃动程度,罐内液体的冲击强度随防波板高度的增大而减小。

潜艇液舱液位容积在线测量方法研究

论述了潜艇液舱液位容积在线测量的必要性 ,并对相关的方法进行了概述。