FPSO底部砰击运动与荷载预报

提出了一种适用于FPSO底部砰击运动与荷载的计算方法.用频时转换将以Green函数法计算得到的运动谱变换到时域中,实现底部砰击发生的预测;根据经验公式法,实现底部砰击荷载的预报.计算中考虑了波浪与船的遭遇相位角和不同设计波周期对底部砰击荷载的影响.该方法可方便地用于预报FPSO在其工作海域环境条件下的首底砰击荷载及其发生的频率,其计算结果可作为砰击导致的FPSO底部板壳疲劳分析的输入,也同样适用于不同浪向角和不同装载状态下砰击荷载预测的计算.

船艏底部砰击压力概率预报方法研究

在Ochi概率统计方法的基础上探索一种适合于非常规船型船艏底部砰击压力的概率预报方法。该方法在时域中计算船舶在波浪中的运动响应,基于Msc.Dytran计算砰击压力系数,在此基础上采用蒙特卡罗法对砰击压力的概率特性进行预报。分析了砰击时的船波相对速度和波面倾角对压力系数的影响。研究结果表明,船舶在静水和波浪中的砰击压力特性有很大差异,在波峰与波谷处发生砰击时产生的砰击压力大于在波面其它位置产生的压力值,相对速度对砰击压力系数的影响在波面不同位置呈现出不同的特点。

基于波面随机性的船舶底部砰击压力计算方法研究

基于海浪波面的随机特性,研究船舶底部砰击压力的计算方法。分析纵向入水角对船底砰击压力量值的影响程度,建立二者之间的定量关系。在预报船舶砰击压力时引入随机海浪的波面条件,计及船舶运动和海浪波面倾角因素对砰击压力的影响。采用蒙特卡罗数值模拟法对砰击压力的统计规律进行研究,结果表明:计及纵向入水角的船底砰击压力计算方法,更加合理地反映波面条件和船底波面形状等因素的影响。

非线性畸形波所致的平台底部砰击载荷及结构响应数值模拟

基于求解2维N-S方程和流体体积(VOF)法建立数值水槽,采用Peregrine呼吸子解模型进行非线性畸形波的造波,采用2维有限元法对平台下甲板结构离散,并以一种流固耦合算法针对非线性畸形波平台底部砰击进行数值模拟.计算了该砰击问题中非线性畸形波引起的砰击载荷,并揭示了其与相同波高、波长2阶规则波引起砰击载荷的不同.考虑平台下甲板结构为弹性体的结构响应,在平台下甲板结构存在垂向初速度的条件下得到了平台下甲板结构位移时历,并采用快速傅里叶变换(FFT)对频率响应进行了分析.

底部砰击压力的长期极值分布

目前 ,对底部砰击压力极值的分析大都采用短期预报的方法 ,这不仅与船舶的实际航行情况不符 ,而且计算状态的选择也非常困难 .本文采用概率分析和序列统计的方法 ,建立了砰击压力极值长期分布的表达式 ;通过理论分析和大量的计算与对比 ,着重研究了航速、航向和海况对于长期分析结果的影响 ,进而对计算进行了合理简化 ,使砰击压力极值的长期分析成为可能 .实际计算的结果表明 ,只需考虑几个“重要海况”下的迎浪航行状态 。

CSR底部砰击载荷作用下PSM的最大剪力

结合CSR底部砰击载荷作用下PSM最大剪力计算的规范公式,基于梁理论推导出PSM最大剪力的计算公式。以某型成品油船为例,分别采用规范公式法、梁理论法和梁系软件,计算底部砰击载荷作用下船底实肋板的最大剪力,比较3种方法的计算结果,分析其适用性,认为规范公式法和梁理论法只适用于单跨梁结构的PSM,梁系软件可适用于不同复杂程度的PSM;规范公式法计算的结果较保守,梁理论和梁系软件计算的结果接近,建议单跨梁结构的PSM采用本文推导的公式计算,复杂的PSM采用梁系软件或者三维有限元软件计算。

近海风电设备安装船的底部砰击载荷研究

为了分析具有特殊船型的近海风电设备安装船的底部砰击问题,论文提出了一种适用于风电设备安装船的底部砰击载荷计算流程。其中,基于波浪势流理论计算有航速船舶在波浪中的运动响应,利用多项式拟合典型剖面在入水前后时刻的垂向速度时间历程曲线,基于计算流体力学理论数值模拟二维船型剖面入水砰击载荷。然后,针对计算流程中的关键环节进行实验数据对比分析,验证了船舶运动响应和二维剖面入水算法的准确性。最后,根据论文计算方法对近海风电设备安装船的底部砰击特性进行研究。

48800DWT化学品/成品油船底部砰击区域结构分析

主要论述FPMC48800DWT成品油船的船体艏部区域的底部结构计算,结合有限元强度分析和船级社规范强度计算,在满足船体结构强度的基础上,采用有限元直接分析计算结果,以降低底部砰击区域的结构尺寸规格,从而减轻船体结构重量,使结构更优化,降低生产成本。

艏部货舱双层底肋板的底部砰击评估方法

针对船舶在恶劣海况下航行时的底部砰击问题,在船舶设计阶段,应用《钢制海船入级规范》中有关船艏底部砰击方法,通过规范计算公式对双层底肋板、纵行的尺寸及开孔进行强度评估,然而规范中的简化版公式计算得出的剪力及结果偏于保守。为了减少船舶结构重量,在规范中介绍了砰击剪力的直接计算方法(有限元计算方法),本文以某穿梭油轮艏货舱为例通过有限元计算结果反推出双层底肋板的剪力包络线,将新的剪力包络线代入规范计算公式计算剪切应力,从而求得既满足规范要求又优化了船舶重量的双层底肋板的厚度。本文总结出新旧剪力包络线之间的百分比,通过这个比值,可以让设计师对于船舶底抨击问题有了更深的理解,也便于其他船舶快速有效地进行双层底肋板的底部砰击校核。

75000DWT化学品/成品油船底部结构砰击有限元分析及优化

本文采用有限元计算方法,结合规范要求的船舶底部砰击载荷,对75000DWT化学品/成品油船底部砰击区域的实肋板进行受力分析,并对砰击区域的实肋板进行优化处理.

某多用途船船首底部砰击强度分析

基于CCS规范对一艘多用途船的船首底部砰击强度进行分析,计算船首底部不同肋位处的砰击压力,校核首部船底板、船底纵骨以及船底板架的结构强度,并根据有限元计算结果给出具体加强方案。其分析过程对于今后类似船舶的船首底部砰击强度校核具有一定的参考价值。

计及随机海浪波面倾角影响的船底砰击压力概率分布

计及随机海浪波面倾角的影响,研究了船舶底部砰击压力的概率分布问题。在计算船底砰击压力时引入随机海浪的波面条件,根据海浪波面斜率和船波之间相对速度的统计特性导出砰击压力随机变量的概率密度函数。计算结果表明,计及随机海浪波面倾角影响的概率密度函数与试验结果更加一致。

基于HCSR与CSR的船底砰击结构评估方法研究

根据协调共同规范(HCSR)与共同规范(CSR),对30万吨级原油船底部砰击结构进行评估研究;通过规范计算、有限元建模、边界条件选取,载荷确定与施加、结果评估等方面的对比分析,优化由于底部砰击所造成板厚激增的船首结构,减轻空船重量,减低建筑成本。