破冰冲击载荷下船体振动响应分析

为考察破冰船船体在破冰冲击载荷下的振动响应特征,利用环向裂纹法对“雪龙2”号破冰船在典型破冰工况下的破冰冲击载荷进行预报,并通过傅里叶变换把破冰冲击载荷转换为频域载荷,进一步建立了“雪龙2”号破冰船全船有限元模型,进行破冰冲击载荷下全船振动响应计算分析。结果表明,破冰工况下,破冰冲击载荷对船体结构低频振动响应(5 Hz以下)贡献很大,容易引起船体梁振动、雷达桅结构振动等,对船体板格、加强筋、板架等船体结构的局部振动水平贡献相对较小。

天基智能网联海上救生模式无人船应用

对落水人员及时定位是海上救生的关键。目前现有救生装备无法完成及时定位任务。以无人船为载体[1],结合天基智能网联系统,设计PREA宏观指挥和OODA微观调整的双环嵌套救生模式。该模式下无人船实现相应改装设计,能够基于天基智联卫星实时更新环境数据,辅助救援指挥决策,实现对落水人员快速定位,提高搜救效率。最后对无人船救生定位功能进行模拟仿真,研究成果对于海上救生效率的提高有积极意义。

层冰作用下直立圆柱结构冰载荷研究

层冰是冰区海工结构作业时遭遇的主要冰况之一,直立结构是海工结构的常见构型,因此,开展层冰作用下直立结构冰载荷研究对海工结构抗冰强化设计和安全评估具有重要意义。本文首先对层冰与直立结构作用过程进行概括分析。然后开展直立圆柱结构冰载荷的机理性试验,研究层冰的失效行为以及结构冰载荷的特征。最后基于黏聚单元模型和海冰软化本构开发层冰与结构作用模拟的数值仿真模型,对层冰的裂纹扩展和破碎过程进行模拟,同时利用试验数据对数值仿真模型的正确性进行验证。本研究工作可为结构冰载荷的数值和试验研究奠定重要基础,为冰区海工结构的设计建造提供技术参考。

7500 m^(3)LNG加注船关键技术应用

本文简要介绍7500 m^(3)LNG加注船的基本配置及应用的关键技术。关键技术主要包括:柴油机催化还原装置应用、变频驱动的全回转推进器应用、LNG加注系统、船对船的加注和加注系统控制、监测与报警,为小型LNG加注兼运输船设计和建造提供参考。

LNG船对船加注风险分析及安全管理建议

近年来,越来越多的改建或新建大型远洋船舶使用LNG燃料,全球各大港口加速布局LNG加注产业,船对船加注方式加注量更大、效率更高、操作更加灵活。通过对某8500 m3LNG加注船对14800 TEU双燃料船加注典型作业方案及首单加注流程进行分析,总结船对船加注方式的风险和安全管理建议。

深海采矿旁靠外输双船耦合动力响应分析

随着人口不断上升,人类对资源的需求与日俱增,对陆地资源的开采已经无法满足人类的需求,人们把目光转向了蕴藏丰富矿产资源、生物资源和能源动力资源的海洋。本文针对水深6 000 m海域矿藏开采,采矿船和运输船旁靠外输矿浆,研究双船系统的耦合动力响应。深海采矿船具有动力定位系统,通过系缆连接运输船实施矿浆外输。本文基于双船连接系缆、护舷及双船间隙设置阻尼盖,建立双船耦合动力学模型。考虑不同浪向对动力定位系统进行参数整定和动力定位系统推力优化,计算双船耦合时域运动响应。结果表明:外输过程双船间隙设置阻尼盖建立双船耦合模型是可行的,深海定位系统的参数整定以位移矢量最小和推力功率最小可以实现推力优化,采矿船动力定位系统可以有效控制双船运动,系缆和护舷强度满足要求。

混合动力在中型海洋救助船上的应用

以我国电力推进中型海洋救助船为研究对象,研究串联式混合动力模式在该船型上的应用技术和应用效能,优化全船的电站配置,使其在综合工况下的柴油机负荷率更为合理。应用结果表明,对于工况复杂的救助船而言,混合动力模式具有较好的应用场景,通过合理地为该类型船配置混合动力系统,能有效提升其柴油机运行效率,起到降低污染物排放,减少柴油机运行时间的效果。

基于地理信息系统的港口破冰作业规划和路径优化

为提升破冰船的航线规划效率,提出一种基于地理信息系统(GIS)的港口破冰作业规划和路径优化方法。通过整合卫星图像、气象数据和海冰覆盖数据,利用GIS进行实时航线优化;采用遗传算法和A*搜索算法优化破冰路径,提高破冰效率,确保航行安全;利用GIS技术构建动态模型,实时模拟港口环境和冰情,在综合考虑安全、效率和成本后进行破冰路径的规划与优化。通过GIS在破冰作业中的应用,为破冰作业提供高度的响应性和适时性,能够有效应对复杂的海冰环境,提高破冰作业的效率和安全性。

目前我国极地考察破冰船综合保障能力分析与评估

历经40多载发展,中国极地考察体系总体趋于成熟,保障能力日益加强。然而极地考察破冰船综合保障能力无法完全满足国家需求,与发达国家相比仍存在一定差距。冰区作业时间受限、需适应冰-海-气-生物相互作用等立体科学观测技术等要求,为考察船的支撑保障能力提出了更高的要求。本文深入分析了“雪龙”号和“雪龙2”号的综合保障能力,以及在执行科考调查和后勤综合保障的运行模式,对比国外主流极地考察船,从支撑保障能力、管理模式和运行机制等方面探讨了存在的差异、面临的挑战以及存在的不足,为进一步提高我国极地考察综合实力提供建议。

散货船水尺计重所用无人船设计

针对散货船传统水尺计重中存在准确度低、工作强度大、安全性无法保障等问题,根据激光雷达避障、卡尔曼滤波器、图像传输等技术和原理,结合港口实际情况,研制水尺计重所用无人船,选择某国际散货船进行10船次无人船和传统人工目测水尺对比试验,试验结果表明,该无人船设计符合水尺计重精度要求,可大幅提升工作效率。

层冰边界条件下多气泡破冰试验研究

为提高破冰船的破冰能力,探究气泡运动状态和特征参数对层冰的影响规律,在一定的气泡间距和气泡与层冰距离条件下,通过超高速摄像机研究在层冰下方布置单个气泡、水平布置2个气泡、垂直布置2个气泡的运动状态、半径变化及其破冰效果。研究结果表明:带孔层冰下方布置单个气泡时,气泡塌陷后形成冲击波,在层冰的上、下表面形成膨胀波和压缩波,导致层冰自上向下破裂;无孔层冰下方水平布置2个距离过近的气泡,相互融合后坍塌,形成斜射流后释放冲击波,传播到层冰的上、下表面,导致层冰自下向上破裂;带孔层冰下方水平布置2个距离较近的气泡时,气泡融合后坍塌,形成朝下的斜射流,射流碰撞后形成冲击波,导致层冰自下向上破裂;带孔层冰下方垂直布置2个距离较近的气泡时,气泡相互融合后收缩,形成向下的射流,射流碰撞产生水锤效应,产生冲击波传播到层冰表面产生反射波,导致层冰自下向上破裂。气泡与带孔层冰相互作用的破冰效果弱于无孔层冰。

凯旋!亚洲首制运维母船首次风场实效试航成功

近日,亚洲首制海上风力发电全电动服务运营船——“至臻100”运维母船历时三天两夜,在国家电投如东H7风场区域顺利完成国内首次风场实效试航。此前,国内尚未有相关领域的试航经验,此次试航成功,意味着上海电气再次向海上风力发电领域做出了新的探索与引领。

一种水体垃圾处理装置的设计

水体垃圾处理装置是根据鲸鱼进食过程进行仿生设计,针对较浅水域内的水体垃圾处理的机械结构设计。该设计包含动力部分、回收部分、分拣传送部分、存储部分四个系统。四个部分相互配合在水面上自动地进行垃圾清理,动力部分提供动力与改变航向,回收部分与分拣传送部分联动将垃圾与海水分离,海水滤去后垃圾自然下落,落入存储部分进行暂时存放。水体垃圾处理装置在一定程度上解放了人力,可满足水体垃圾清理过程中的自动化需求。

近海无人消防船的作业场景和作业模式划分

通过对海上船舶及沿岸建筑的火灾类型进行分析,根据不同的火灾类型划分无人消防船的作业场景和作业模式,为近海无人消防船的消防控制系统设计和任务模块划分提供参考。研究发现,智能航行系统与智能消防系统联合使用,能使无人消防船顺利完成多功能、多任务模块、高难度和高危险性的海上消防救援任务。

一种长江下游水道通航安全风险识别方法

针对长江下游水道通航安全风险评价中存在的定量研究不足的问题,基于5M模型(Management,Machine,Man,Me-dia,Mission factor)构建了因子分析方法,利用该方法对长江下游水道历年发生的258件较大伤亡事故和223件较小伤亡事故案例进行主要影响因素分析,结果表明能见度不良、船舶交通流量大、船员安全意识薄弱、船舶设备陈旧是导致交通事故的主要因素。利用事故主要因素覆盖率和影响率对基于5M的因子分析法进行效果评价,并与统计分析法比较,结果表明:因子分析法的覆盖率虽然略有下降,但是影响率提高了56.4%。实例验证说明基于5M的因子分析法用于长江下游水道通航安全风险定量分析是可行的。

世界首艘江—海型14 000立方米液化天然气加油船

沪东—中华命名并交付了定制开发的14 000 cbm液化天然气加油船。该船被命名为“淮河能源启航”号,据称是世界上第一艘江海直达LNG加油船。作为长江气化战略的一部分,燃烧重油和柴油的河运船舶转换为使用LNG,从而减少排放。

多波束声基阵模块防冰冲击设计

文章针对极地使用需求,提出一种声基阵模块的防冰冲击设计,该设计采用“软-硬-韧”3层材料复合成抗撞击的防冰层,通过抗冲击仿真计算和冲击试验得出防冰层具有良好的抗冲击和隔振能力,可解决声基阵模块表面抗碎冰冲击的问题。通过透声性能估算和模块声性能测试得出防冰层具有良好的透声性能,各角度斜入射条件下对模块灵敏度的影响可控制在2~3 dB范围内,满足系统指标要求。同时防冰层采用一体化成型技术与声基阵模块制成一体,实现工艺简单,具备较好的应用前景。

一种小型智能水上垃圾回收无人船的设计

为解决中小型湖泊水域水上垃圾的污染问题,设计一种小型智能水上垃圾回收无人船。论述该型船的总体设计思路、结构组成和智能控制系统。与现有的水上垃圾处理装置相比,该型船具有经济性好和绿色环保等特点。

单线激光雷达与视觉融合的水面目标测距追踪算法

针对水面无人垃圾清理船对水面垃圾的追踪测距问题,本文提出利用单线激光雷达点云数据与视觉相融合的检测方法。通过将单线激光雷达的二维(2D)点云通过投影变换到2D像素平面,实现相机的红色、绿色、蓝色(RGB)图像与激光雷达的深度融合,并经过你只需看一次(YOLO)软件V5版本对目标进行检测,过滤目标框以外的点,利用卡-洛变换(KLT)匹配算法对前后帧的特征点进行匹配。最后通过卡尔曼滤波不断修正候选框中的特征点,实现准确的远距离目标追踪。实验结果表明该方法远距离追踪效果更好,追踪效果更稳定,同时还可避免追踪目标被部分遮挡的问题。

V型布置多波束阵的设计和安装

为了极地破冰船能够正常航行及开展水声探测相关工作,针对深水多波束声基阵极区应用及适配特定形状船底需求,设计了一种V型布置多波束声基阵,包括声基阵模块、声基阵架、透声窗。V型布置多波束阵的安装尚属国内首次,安装过程中设计了可调倾角的工装,解决了V型布置声基阵的安装问题。