圆筒型FPSO最小形状干舷核定和载重线堪划研究

以某圆筒型FPSO为研究对象,依照中国船级社海上浮式装置入级规范和海上移动平台入级规范的要求,对圆筒型FPSO的最小形状干舷的核定方法和载重线的堪划原则进行研究,同时开展最小形状干舷计算,选取载重线堪划位置,并就相关技术要点进行探讨,提高圆筒型FPSO的设计研发能力。

沉管隧道管节干舷设计值计算的影响因素与灵敏度分析

为确保沉管隧道在浮运作业窗口期的稳定性与安全性,采用设计合理的管节干舷至关重要。文章依托沉管隧道项目的设计方案,研究沉管干舷设计值对结构形状、管节长度、结构容重、水体容重、附加结构质量等影响因素变化的敏感程度,并对干舷设计值进行灵敏度分析,进而得到影响设计干舷的关键因素。研究结果可以为沉管结构的设计与选型提供参考依据和理论指导。

CryoSat-2卫星海冰区域波形识别及海冰干舷高确定

利用40%阈值法对CryoSat-2卫星波形数据进行重跟踪,将波形特征参数和海冰浓度相结合,对海冰和Lead（浮冰之间的开阔水域）进行有效识别。利用沿轨前后搜索算法计算海冰干舷高,并引用AWI结果,绘制2011～2013年北冰洋多年冰区域和一年冰区域平均海冰干舷高变化趋势图。比较本文结果与AWI结果的各年同期数据,验证本文结果的可靠性。

基于CryoSat-2测高数据的北极格陵兰海海冰干舷高提取研究

北极是全球气候和环境变化的驱动器之一,获取北极海冰的时空特征和变化规律对研究北极以及全球气候变化意义重大。格陵兰海是北极海冰剧烈变化的区域之一,采用CryoSat-2的雷达测高数据,获取了格陵兰海的海冰干舷高分布,并利用波弗特环流计划(BGEP)仰视声呐(ULS)数据进行了验证。研究结果表明,格陵兰海海冰干舷高和分布范围存在明显的季节性变化特征,具体体现在格陵兰海海冰从10月份进入冻结期开始,海冰分布范围不断扩张,海冰干舷高也逐渐增大,2月份平均干舷高达到最大(0.2 m),之后格陵兰海海冰开始消融,覆盖范围不断内缩,9月海冰干舷高降至最小(0.13 m)。

干舷高度影响筒型基础平台拖航试验研究

文章以某筒型基础平台为研究对象,在拖航速度、筒的位置以及波浪条件一定的前提下,通过模型试验测定筒型基础平台在不同干舷高度下顺浪和逆浪拖航时在横荡、纵荡和垂荡方向上的加速度、筒内气压力和筒底水压力以及拖航中的拖缆力,通过对试验数据进行整理分析,研究不同干舷高度下筒型基础拖航的受力机理。试验结果表明,在拖航中,干舷高度的取值高于系缆点的位置和低于平台入水的自然干舷,并且必须保证有一定的水塞高度来防止筒型基础漏气引起的倾覆。对于该平台,取干舷高度为1.0m进行拖航是安全的。

低内倾干舷单体复合船型模型试验研究

文章所研究的船型是以某圆舭船型为母型,采用低内倾干舷和后倾穿浪艏设计,应用减纵向运动组合附体技术生成的新型单体复合船型。文中对该新型单体复合船型开展了水池模型试验研究,试验内容包括静水阻力试验、规则波及不规则波耐波性试验,并与圆舭原船型和常规单体复合船型模型试验结果进行比较。模型试验结果表明新船型比圆舭原船静水阻力性能得到提升,高速36 kns时减阻3%以上,耐波性较圆舭原船得到大幅提升,30 kns平均减纵摇达50%,综合航行性能得到大幅提升,且优于常规单体复合船型。

低干舷隐身船波浪中纵向运动的模型试验及理论研究

低干舷隐身船由于采用低干舷和内倾设计,容易引起甲板上浪和非线性水动力,因而其耐波性能与传统直壁船型差别较大。文中通过模型试验和理论计算的方法,对低干舷隐身船在顶浪时规则波和不规则波中的纵向运动响应开展了研究。理论方法包括S.T.F.线性切片法和非线性时域方法,并且在时域计算中考虑了船体湿表面变化和甲板上浪对纵向运动的影响。研究表明,隐身船在波浪中的纵向运动存在明显的非线性现象,船舷内倾是导致船体纵向运动非线性的主要因素,采用非线性时域方法可以较好地预报低干舷隐身船型在波浪中的纵向运动。

关于沉管隧道管节干舷计算及允许值的研究

隧道管节干舷高度的计算与允许值选择是沉管隧道设计与施工的关键技术之一。结合国内外成功的工程经验进行分析与论述,提出干舷计算方法及允许值选择的建议,可为类似工程的设计和施工提供参考。

核定敞口集装箱船干舷的甲板上浪评估方法研究

敞口集装箱船是一种出于经济性目的,而允许不设置舱口盖的特殊集装箱船型。由于其特殊性,甲板上浪导致的货舱进水/积水对于船舶稳性会产生十分不利的影响。为了确保此类船舶具备充足的稳性裕度并减小甲板上浪,科学合理地核定干舷对于确保安全具有十分重要的意义。目前国际公约和各国法规均对常规船舶最小干舷高度给出了明确的要求,相关计算公式主要基于长期的船舶建造、使用经验或有限的样船模型试验样本结果得到。出于船型特殊性考虑,则允许敞口集装箱船通过开展甲板上浪试验的方式核定干舷。论文采用模型试验方法,分析了开展甲板上浪模型试验时合理确定波浪中航速的数值计算方法,对比研究了不同试验方法对于上浪进水量的影响,给出了完善敞口集装箱船干舷核定的甲板上浪评估方法的建议。

船艏及干舷压浪在高速艇上的应用对比

快艇在高速航行时会产生剧烈的艏部兴波和干舷淹湿问题,通常需要采用适当的压浪措施来控制这些不利因素。为进一步研究干舷压浪技术在高速艇上的应用效果并与船艏压浪技术进行对比,基于某一细长高速穿浪船,对比这2种压浪技术对船体兴波、淹湿、运动、稳性和高速下横倾回复力矩的影响。船体淹湿、阻力和船体运动通过求解URANS方程和使用动网格技术获得,高速下的横倾回复力矩也通过求解URANS方程获得。计算结果表明,2种压浪技术均能有效控制船体淹湿,但干舷压浪设计能在船长范围内控制船体淹湿并具有更好的初稳性,在高速下也有更大的横倾回复力矩。自航模试验也验证了压浪干舷的可行性和良好性能。

两栖车辆的有效干舷问题研究

干舷是衡量两栖车辆的水上浮性的一个重要指标 ,它对于两栖车辆的设计及使用有重要意义。本文研究了两栖车辆的有效干舷问题 ,提出了一种理论求解方法。根据流体力学的基本原理 ,利用连续性方程、贝努利方程、浮力与重力之间的关系 ,建立了车辆吃水量和航速的函数关系。由此得到了由于航速变化引起的干舷变化量 ,并结合由于兴波影响而产生的干舷变化 ,求得总的干舷变化量。通过对某型两栖车辆有效干舷的理论计算和模型试验结果的比较 ,验证了理论计算的有效性 。

内倾干舷单体复合船型运动预报

本文所研究的船型是以某圆舭船型为母型,采用低内倾干舷和后倾穿浪首设计,应用减纵向运动组合附体技术生成的新型单体复合船型。本文对该新型单体复合船型开展运动预报研究,应用RANS方法计算船体水动力系数,研究该船型水动力特性。对该船型进行纵向运动性能预报,将预报结果与模型试验结果进行对比分析。结果表明,本文采用的预报方法能够反映出内倾干舷单体复合船型的水动力特征,预报精度达到工程精度要求。

船舶设计中干舷计算简论

简要介绍干舷在船舶设计中的重要性与必要性和干舷计算的依据，国际航行船舶干舷类型以及影响最小于舷的因素。分析各种因素对干舷计算的影响。通过实践经验总结出各种不同船型对应的不同类型十舷，并阐述散货船勘划木材载重线的必要性。通过典型实例分析影响干舷计算的因素，从而概括出同一船舶如何在不减少吃水的基础上满足最小干舷要求。

船舶干舷计算过程分析

本文从理论和实际两个方面,对船舶干舷计算过程给予详细说明,重点在于对干舷计算中的各种修正及注意事项进行讲解,并结合已造实船的干舷计算,使读者能够了解干舷的整个设计计算过程。

内河船舶干舷对稳性的影响

针对内河干散货船倾覆事故时有发生的现象,从分析典型船舶事故原因入手,根据典型船舶资料定量计算船舶干舷与稳性的关系,分析货物积载对船舶航行安全的影响。结果表明,船舶超载会使船舶稳性大幅度降低,并且积载不当可能增加船舶倾翻概率。

不同MSS模型及其北极海冰干舷的多时空差异分析

基于2017年4月、2018年4月和2019年4月的CryoSat-2 L1B数据,比较分析了UCL13、DTU10、DTU13、DTU15和DTU18 5种不同平均海表面高度(MSS)模型及其反演的北极海冰干舷的多时空尺度差异。以UCL13为基准,对比分析不同MSS模型的差异和所反演的海冰干舷的差异,实验结果表明,不同MSS模型之间的平均绝对偏差范围为0.19~0.26 m,标准差范围为0.55~0.57 m,其中DTU18与UCL13的差异最小。以UCL13为基准,其他4种MSS模型反演的海冰干舷的平均绝对偏差为0.50~0.79 cm,标准差范围为1.17~1.74 cm。通过与冰桥计划(Operation IceBridge,OIB)机载数据相比,5种MSS模型反演的海冰干舷的相关系数范围为0.70~0.71,均方根误差范围为7.7~7.8 cm。故不同MSS模型之间的偏差对整个北极地区的海冰干舷反演的影响较小,偏差以相同的方式影响冰间水道和浮冰高度测量,因此相互抵消,但在冰间水道分布稀疏的区域,如加拿大群岛北部和拉普捷夫海区域,不同MSS模型反演的海冰干舷差异较大。

船舶干舷甲板上开口保护方式研究

根据国际船舶PSC、国内船舶FSC和各专项检查报告显示,船舶干舷甲板上开口保护方式存在重复性和低级性错误,导致船舶被滞留情况较多。该文梳理了国际和国内船舶规范要求,总结了船舶干舷甲板上开口保护方式,对常见缺陷进行了分析(包括国际航行船舶小舱口不满足URS26标准,以及内河船舶缆绳孔、电影院和电梯等特殊型式开口),并提出解决方案和建议。

基于自适应K均值聚类和霍夫变换的船舶干舷视觉检测

针对内河船舶监管过程中对船舶干舷的测量还需人工巡航,增加了海事部门管理成本问题,提出一种不借助船舶水尺标志检测船舶干舷的方法。对采集的图像进行中值滤波预处理,去除孤立点、降低噪声敏感性;考虑图像颜色特性,应用自适应K均值聚类算法识别船舶区域;联合Canny边缘检测和霍夫直线检测的方法,标记船舶吃水线和甲板边线,并利用数学形态学方法提高检测准确性;基于标定相机和双目测距原理建立图像坐标与世界坐标转换关系,找到甲板中间位置,取其与水面的距离作为船舶实际干舷值。用相机拍摄内河船舶进行检测,结果表明,该方法可以对内河船舶的吃水线和船舷线进行检测并计算干舷值,用于判断船舶是否超载并及时发出预警,满足海事部门的监管需求。

利用CryoSat-2卫星测高资料确定北极海冰干舷高

卫星测高技术的发展使得大空间尺度探测海冰成为可能,海冰干舷高是反演海冰厚度的关键参量,获取精确的海冰干舷高对海冰探测及了解全球气候变化均具有重要的作用。本文基于近3年获取的CryoSat-2卫星SAR模式测高资料,在60°N—88°N纬度带内的北极海域通过设定阈值筛选可用的观测数据,并在此基础上计算2015—2017年间月平均海冰干舷高,最后通过IceBridge航飞数据的时空匹配验证了本文获取的干舷高计算结果是可靠的。

适用于Ku波段雷达高度计海冰干舷高度反演的积雪校正方法

工作在Ku波段的CryoSat-2和Sentinel-3A合成孔径雷达高度计是当前最先进的高度计。由于雷达回波信号的实际时间跟踪点较预设的时间跟踪点总发生偏移,而且Ku波段波长短,进行海冰探测时易受雪层干扰,造成雷达信号主散射面由海冰表面上移至雪层内,这两个因素都影响着海冰干舷高度的反演精度。针对这些问题,本文首先确定了CryoSat-2与Sentinel-3A雷达高度计反演北极海冰干舷高度的最优波形重跟踪阈值组合,然后分析了这两个Ku波段雷达信号的雪层穿透系数,发现Ku波段高度计的主散射面受雪层的影响显著,会高估海冰干舷高度。基于此,文中提出了一种改进的积雪校正方法,并以机载Operation IceBridge(OIB)为验证数据,将本文提出的方法与通用积雪校正法和欧洲空间局(European Space Agency,ESA)海冰干舷高度产品进行了对比验证。实验结果表明,本文提出的方法能够有效估计Ku波段电磁波穿透海冰表面积雪深度的比例系数,显著校正了通用积雪校正方法存在的高估海冰干舷高度的问题,提高了海冰干舷高度的估算精度。