大型船舶码头双船系泊水动力分析及系泊方案设计研究

本文以上海外高桥船厂的170,000t散装货船为研究对象,开展两船并排系泊系统研究,通过对港口及周边环境要素的研究,构建船舶的水动力计算与解析模型,开展相应的水动力学分析与计算,给出锚碇布置方式。本项目首先基于船体舾装数量的计算,给出一个简易的设计方案;其次,依据港口与船的护舷、锚缆配置、两船间缆索配置、锚缆预拉力等多方面的参数,对其进行数值模拟与分析,进而对其进行逐级优化,最后综合各因子的最佳组合,形成港口内两船并行系泊与港口防台风锚泊的通用设计方法。在寻求最优的锚泊设计方法时,归纳出一套适合两艘船舶并列式锚泊系统,可用于港口两艘船舶共同锚泊,具有较强的抗台风能力。

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。

双船联合举升多体协同作业系统横摇稳性评估

基于ADAMS平台,构建特定场景双船联合举升多体协同作业系统虚拟样机,对新型一体化拆解作业双船联合举升过程中待拆除组块横摇稳性进行预测与评估。构建了该系统拓扑模型,使用几何参数描述系统中上部组块横摇运动特征;通过虚拟样机仿真探究了双船不同耦合运动情况时上部组块最危险失稳状态,并分析了上部组块重心至连接点连线垂直距离与水平距离比值对横摇角度的影响规律。结果表明:物理模型试验数据驱动的虚拟样机技术可以有效评估该系统运动特征,与几何拓扑模型得到的上部组块横摇失稳角度理论公式计算结果吻合;双船同相位横摇与反相位垂荡耦合运动时对上部组块横摇稳性影响最大;待拆除上部组块横摇失稳时的极限纵横比可以作为复杂多体系统横摇稳性评估参数,为实际工程方案选择提供参考。

新型双船起重拆除平台试验研究

拆除大型海上结构物是一项非常复杂且充满挑战的工程。现提出一种新型海上平台拆除方案,该方案利用三条半潜船来代替具有重型起重装置的单一船舶,通过两艘相同的半潜船将平台上层建筑托起,随后运至第三艘半潜船上完成平台拆除。在风浪流作用下,半潜船和平台的所处方位和运动姿态一直处于动态变化中,这对船舶调节压载的稳定性以及双船运动的同步性提出了要求。为了确保该方案的高效性和安全性,设计了一套完整的模型试验装置,包括船舶模型、平台拆卸辅助设备、六自由度运动采集与分析系统、控制系统、无线通讯系统以及测量系统。开展了相应的水池试验,试验结果验证了双船起重拆除平台方案中双船协同运输这一关键环节的可行性和安全性。

码头双船系泊模型试验研究

通过对一艘17.5万吨散货船和一艘11万吨油轮并排系泊的模型试验,得到其在吹岸风和吹开风状态下,缆绳和防护垫的受力随风浪流及风向角变化的一般规律,对码头双船系泊有重要参考意义.

双船拖曳式海洋电磁三维自适应正演模拟及响应特征研究（英文）

双船拖曳式海洋电磁系统是近年提出的一种新型海洋电磁勒探系统。与传统海洋电磁系统相比,该系统使用两艘作业船分别拖曳接收机和发射机工作,无需事先在海底铺设接收机,且发射机与接收机的相对位置关系更加灵活多样,釆集电磁数据能够包含更为丰富的海底介质分布信息信息。本文针对双船拖曳海洋电磁系统开发了面向目标自适应可控源海洋电磁三维正演算法并总结了该系统四种装置(同线、旁线、同心扫面、方位扫面)的响应特征。考虑到起伏海底地形普遍存在且对海洋电磁响应影响较大,本文采用基于非结构网格的矢量有限元对海洋电磁响应进行模拟。为了充分满足双船拖曳系统对正演算法的要求,本文针对不同发射源位置采用独立网格剖分并进行响应计算。为了得到更为合理的网格剖分、提高计算精度,本文针对海洋电磁正演问题基于自适应算法研发了近源/远源分区网格加密技术。通过将计算结果与半空间模型半解析解以及已发表的三维模型结果进行对比,验证了本文算法的精度。对海洋电磁系统四种不同装置的正演模拟结果表明,双船拖曳式海洋电磁勘探系统较之于传统半托曳式海洋电磁系统能够提供更多的地质信息。本文研究内容对双船拖曳式海洋电磁勘查系统响应异常识别具有指导意义。

南海北部海域油气资源调查技术及其应用研究——双船折射/广角反射地震勘探研究

双船折射/广角反射地震采集作为获取野外高质量地震数据的一种重要方法,愈来愈受到人们的关注。此方法的优势是用于常规地震难以成像的差记录和无记录区的地震数据采集。介绍了双船折射/广角反射的地震勘探技术,该技术利用折射、广角反射和高速层中的转换波对高速屏蔽层之下的低速层成像原理。通过研究,可以设计合理的观测系统,有针对性地选择目的层进行勘探,为南海北部海域油气资源调查提供技术支持。

双船地震实时状态观测系统设计与实现

采用双船模式进行地震资料采集是海洋地球物理勘探一种有效的作业方法。作业中对双船的精确导航定位及实时控制与状态调整是这一方法获得高品质地震数据的关键。根据海上双船地震作业导航定位特点,采用"框架+插件"体系结构,开发设计"双船地震实时状态观测系统",实现了对双船作业的实时状态监控及视图化管理功能,并依据偏移量对双船的航速与航向进行及时调整直至使之近于同步。系统的应用使导航定位的精度控制在误差范围之内,保证了野外采集数据的质量。

基于FAHP的双船近距离系泊作业分析研究

针对曹妃甸单点系泊改造项目中双船近距离系泊作业面临的风险问题开展研究,首先针对双船近距离长期作业过程中,可能发生的风险事件、可能后果形式、以及可能的原因进行了系统的分析,接下来探讨了模糊层次分析法的理论及其适用性,并运用该方法对双船近距离系泊作业进行定量风险评估,得到了重要风险因素,并提出了相应的改进控制措施,以保障工程船舶施工作业安全可靠。

基于插件技术的双船实时状态观测系统设计与实现

在双船地震勘探中,双船间距控制及电缆形态实时显示是十分重要的。文中详细介绍了双船实时状态观测系统的方法基础和实现过程。在研究了大椭圆航法的大地主题反解模型的基础上,建立了双船距离控制预警模型。系统采用插件技术进行框架设计,基于.NET Framework、Arc GIS Engine SDK平台,并通过插件接口定制、插件动态加载及插件消息传递等机制实现了工程管理、设备管理、测线管理、双船监控、设置、常用工具、模式、视图8个功能模块。视图部分可设置正常视图、偏移视图、电缆视图、距离监控视图、主副船监控视图、主副船文本视图6个显示视图。海试表明系统能够对双船间距进行有效控制和对电缆形态进行实时显示,并能够长时间稳定运行,极大提高了地震勘探数据采集的质量和精度。

双船在浅水中航行引起舰船水压场实验研究

双船在浅水中航行时,由于舰船与舰船之间及其引起的兴波相互叠加或干涉的影响,使得双船水压场特性与单船水压场特征有明显区别。通过实验研究发现,双船在低速和亚临界航速情况下航行时,舰船水压场负压峰值或负压持续时间会显著增大,对舰船航行安全造成不利的影响;在超临界航速纵向距离超过半个船长时,首舰水压场负压峰值显著减小,对首舰航行安全有利。

南海双船地震勘探介绍

双船地震法包括ESP和SAP法是研究地壳深部结构和构造的有效方法.本文介绍了这两种方法资料处理的主要问题和步骤.预处理工作主要是解决在海洋动态环境下,两船和两套系统同时工作带来的一系列与定位、计时和地震系统有关的问题.着重介绍了用ESP的τ-p记录及x-t域记录进行速度分析的各种方法,它们大都不受反射波时距曲线是双曲线假设的限制.各种方法有各自的特点和限制,用户可根据实际工作的条件和需要选用.SAP的资料处理按四个子系统分别进行,处理方法与一般水平叠加剖面的常规处理相同,获得高质量剖面的关键是求准各层速度得到符合实际情况的叠加速度文件.仔细对比四个子剖面,反复进行处理,最后再有条件地将四个子剖面合成浅、中、深都清晰的合成排列剖面.在资料处理和解释过程中,两种方法相互配合、互为补充.

双船双方位角地震探测技术方法及应用效果

南海东沙海域的陆坡台地区,浅表断裂及生物礁发育众多,浅层新生界多为碳酸盐岩层,中深层的中生界内部构造复杂,断裂较多,常规单船窄方位地震剖面显示中深层反射品质较差。利用双船可以设计灵活的观测系统,形成双方位角地震探测方式,对于地下同一反射点的照明,可以获得比窄方位角探测更好的效果,也可以改善高速屏蔽层下方、高陡倾角斜层等区域的成像质量。文章通过重点技术的攻关研发,进行了单源激发、双缆接收的双方位角采集试验,成功实现该方法在南海海域中深层地震勘探中的应用。

亚临界航速时双船水压场数值计算与实验研究

基于RANS方程,采用VOF方法,选用SST湍流模式,对两艘不同排水量Wigley船同向航行时的水压场进行了数值计算,并开展了双船水压场的实验研究,计算结果与实验结果吻合良好。研究表明:双船在浅水中航行时,由于两船及其引起的兴波相互作用,双船水压场负压峰值和负压延时等特征与两船相对位置密切相关,与单船水压场特征有明显区别。

几种双船地震施工方法

随着科学技术的发展,海洋油气勘探目的层由浅部向深部发展。工业化生产要求采用的拖缆长度越来越长,但是受到外部环境的影响,如海流和障碍物的影响,长缆不易在海上施工。如果采用双船作业,就可以通过调节船距来控制拖缆的最大偏移距,从而实现长缆作业。其次,随着勘探需求的增加,宽方位和广角反射勘探成为解决某些特定地质问题的手段。本文旨在对几种应用比较成熟的双船作业关键技术进行分析。

山东沿海捕鯷双船拖网的试验与推广

山东沿海捕鯷双船拖网的试验与推广孙泰昌，朱清澄（山东省海洋水产研究所，烟台２６４０００）陈泽波（山东省蓬莱市水产技术推广站，２６５０００）关键词近海鱼，双船拖网，鱼群密度ＴＨＥＴＥＳＴＯＦＰＡＩＲ－ＴＲＡＷＬＩＮＧＦＯＲＡＮＣＨＯＶＹＡＮＤＩＴＳＰＯ...

一种海上双船协同作业指挥技术方案

面对以往的技术系统无法满足2019年的陆海联测实验双船协同作业指挥监控的要求,本文提出一种基于无线数传电台技术的解决方案。利用主船的海卫通卫星设备和副船的海事卫星设备保证双船与现场总指挥部的视频通讯;利用无线数传电台将副船的实时位置推送给主船,主船监控两船的实时相对位置,同时主船汇集一段时间内的两船的位置信息,并通过海卫通卫星回送回岸端的现场指挥部,有效提升安全生产的风险控制能力,也保障整体实验的进度,为圆满完成2019年陆海联测实验奠定基础。

海洋二维双船拖缆与宽频带地震采集实验

双船拖缆地震采集可以布设灵活的观测系统,如形成大炮检距、增加覆盖次数、中间激发提供两个方向照明等,进而改善复杂构造的地震成像效果。同时,宽频地震技术日益受到重视,通过大容量宽频震源激发,变深度拖缆接收,并进行数据去鬼波处理,达到拓宽频带的效果。综合双船拖缆与宽频采集的优势所开展的实验表明,成像剖面的浅层分辨率得到提高,中深目标层揭示效果有了改善,该技术在构造成像难点区值得尝试。

黄海双船有翼单囊拖网网囊最小网目尺寸研究

为支撑《全国海洋捕捞渔具目录》的实施与管理,针对黄海双船有翼单囊拖网的网目选择性,于2017年8月在黄海南部的海州湾水域进行了不同网囊网目尺寸(40、54、60、70、90 mm)的套网法拖网试验,通过分析不同网目尺寸(40、54、60、70、90 mm)下主要渔获的逃逸率与幼鱼的释放效果,并结合数学建模方法对生态效益和经济效益进行了权衡研究。结果表明:随着网囊网目尺寸的增大,渔获逃逸率逐渐增加,对幼鱼的释放效果显著,从生态保护方面考虑,根据目前的资源状况,网囊网目尺寸可放大至80 mm以上;当网囊网目尺寸小于56 mm时,释放效果显著,当网目尺寸大于56 mm时,经济效益损失显著。研究表明,为了权衡生态效益和经济效益,建议将56 mm作为制定黄海双船有翼单囊拖网网囊最小网目尺寸的参考标准。

黄海双船变水层疏目拖网网囊网目尺寸选择性研究

为支撑《全国海洋捕捞准用渔具目录》的实施与管理,本文利用套网法在黄海区海州湾海域开展了黄海双船变水层疏目拖网网囊选择性研究。在分析渔获的基础上,运用相对重要性指数(IRI)、Logistic模型等分析方法,获得了双船变水层疏目拖网渔获物种类组成、优势种和主要渔获物竹荚鱼(Trachurus japonicus)、小黄鱼(Larimichthys polyactis)和带鱼(Trichiurus lepturus)的选择性曲线。研究显示,随着网囊网目尺寸的增加,渔获物质量和逃逸率均逐渐增加;竹荚鱼、小黄鱼和带鱼的50%选择体长(L 0.5)逐渐增大,且L 0.5与网囊网目尺寸呈线性关系;双船变水层疏目拖网网囊最小网目尺寸按照底拖网54 mm网目尺寸标准执行偏小。根据试验结果,结合小黄鱼、竹荚鱼和带鱼最小可捕规格,变水层疏目拖网网囊最佳网目尺寸分别为65.78、78.82和67.36 mm。在目前渔业资源状况下,为保护小黄鱼等中小型经济鱼类,建议将双船变水层疏目拖网网囊最小网目尺寸(网目内径)设定为66 mm。研究结果可为我国近海捕捞渔具管理以及渔业资源的可持续发展提供理论支撑。