基于融合和区域特征分析的船型设计开发研究

本文以某80000吨级散货船为优化对象,应用基于融合和区域特征分析的两种新船型几何设计技术,结合船舶CFD阻力和自航评估技术,开展以设计吃水下快速性能为目标的船型设计和性能分析研究。整个设计过程以参考船为设计起点,从减小船体阻力、改善兴波和艉部伴流的角度入手,分别开展船型艏部和艉部的型线自动变形设计,对比分析改型方案在同一模型尺度下的CFD数值模拟评估结果,并获得快速性能优秀的船型设计方案。最后,通过静水中的快速性模型试验,对设计工况下的收益效果进行验证,结果表明,相比于设计原型,最终优化船型在航速为14.0 kn时的实船预报收到功率下降了约5.6%。

面向船舶大型化的渤海湾适航客滚船船型尺度研究

为科学指导渤海湾客滚运输船舶合理大型化,统筹过海运输发展与安全,厘清客滚船大型化发展历程,研判市场需求、企业运营、行业管理等影响因素与供需矛盾。系统梳理客滚运输航线及港口布局特征,分析客滚运输企业及船舶运力结构分布,找准船港航一体化发展需求导向。基于海港总体设计规范中通航基础设施尺度的计算方法,采用逆向工程思维推导船型计算式,匹配调整理论结果、归并数值,提出渤海湾4种客滚船大型化标准船型,确定船舶总长、型宽、满载吃水、吨级等主要参数,研判提出渤海湾30个客滚泊位的大型化船型并开展适用性评价。对引导渤海湾新建省际客滚船标准化、序列化发展,强化船舶适港、适航安全保障性具有技术支撑作用。

基于数据挖掘的大型邮轮船型特征及船型参数分析

以确定大型邮轮的最优船型参数,提升邮轮的航行性能为目标,提出基于数据挖掘的大型邮轮船型特征及船型参数分析方法。利用模糊C均值聚类算法,聚类大型邮轮船型数据,挖掘大型邮轮船型特征。基于粗糙集理论,对大型邮轮船型特征挖掘结果约简处理,约简后船型特征对应的参数,作为船型性能优化的船型参数。利用自由变形方法,构建大型邮轮船型变换模型。依据船型参数变化,调整模型控制体的控制顶点,变化大型邮轮形状。利用回归分析方法,拟合船型变换模型中的船型参数,确定大型邮轮的最佳船型参数。实验结果表明,该方法可以精准挖掘大型邮轮船型特征,确定最佳船型参数。最佳船型参数下的邮轮阻力下降了1.48%,提升了大型邮轮的航行性能。

船型网箱运动-波浪场扰动-网衣受力耦合动力响应特性

船型网箱是一种由大型浮体、钢架、网衣系统及系泊系统构成的新型海洋养殖结构.大型浮体在波浪中产生的绕射和辐射作用会对波浪场产生扰动,进而改变网衣受力,这种相互作用此前还未被研究过.本文基于势流理论求得绕射波和辐射波在网衣周围波浪场的速度传递函数,同时采用莫里森方程求解计及波浪场扰动的网衣水动力载荷;对网衣水动力载荷与浮体运动不断迭代计算,实现计及网箱运动-波浪场扰动-网衣受力耦合效应的船型网箱动力响应分析;最后,研究了不同幅值的规则波下这种耦合效应对网箱运动、网衣张力、容积损失和连接器载荷的影响规律.结果发现:波浪场扰动对网箱运动和容积损失的影响不明显,但是会导致网衣张力和连接器载荷明显增大,这能够为船型网箱的结构强度校核及安全设计提供指导.

高速槽道双体艇船型设计与阻力性能评估

[目的]槽道双体艇是一种中部贯通含有两个滑行片体的特殊滑行艇船型,中部槽道受到气旋抬升作用能使艇体脱离水面达到更高的航速,具有良好的快速性,同时在高速航行时能很快进入稳定状态。针对高速槽道双体艇的艇型参数化设计与阻力性能评估对于高性能船舶的船型开发与设计具有重要意义。[方法]采用clamped B样条曲线定义槽道双体艇的主要型线进行艇体船型参数化构型,并通过STAR-CCM+软件设置多船型方案对比,研究双体艇槽道尺寸和斜升角大小对艇体阻力性能的影响。[结果]得到比初始设计船型阻力降低17.3%的优选船型方案。[结论]与同尺度同排水量单体滑行艇对比,结果证明,在中高速工况下,本文所研究的高速槽道双体艇具有更加优良的航行性能。

基于深度卷积生成式对抗网络的船型特征认知与条件生成方法

船体型值与图片一样也是序列相关型数据,所以用于生成图片的神经网络模型也能生成船型数据。由于船舶种类繁多、需求复杂,本文研究重点从船舶水线上下、船艏、舯、艉等区域位置特征,和船舶设计中普遍存在球艏、尾轴、艏部外板升高等全局几何特征的条件生成需求出发,训练条件深度卷积生成式对抗网络模型(Con⁃ditional Deep Convolutional Generative Adversarial Networks)来实现两种特征的条件认知与生成。首先,将实现船型区域位置特征与全局几何特征的条件生成作为目标,分别建立条件深度卷积生成式对抗网络模型;然后,针对两类特征设置若干从易到难的不同分割方案和特征种类,使神经网络能够循序渐进地完成条件生成任务;最后,通过对训练过程和生成结果进行对比,初步证明所研究方法用于解决船型特征条件生成问题的可行性。本研究延续了作者之前的研究成果,属于基于计算机视觉技术的船型智能设计方法领域,旨在进一步探索引入人工智能实现船型智能设计的可行性方法。

艏部构型对内倾船型运动响应和上浪砰击压力的影响研究

内倾船型的艏部构型对船舶在波浪中的运动和上浪载荷特性具有一定的影响。本文基于艏柱倾斜角度选取了倾角为30°、45°和60°的三种艏部构型方案,采用中国数值水池-直角网格有限差分方法(CNTCGFDM),研究了在不同的艏部构型方案下内倾船型在规则波中的运动响应以及甲板上浪载荷特性。其中物体边界及运动的模拟采用浸没边界法来实现,并利用THINC/SW方法来捕捉自由液面。选取艏柱倾角为45°和60°的船型进行模型试验研究,与试验值相比,本文的数值模拟结果吻合良好。结果表明:艏部构型对内倾船型在规则波中的运动响应总体上影响较小,只在某些海况下表现出一定的局部差异,但对内倾船型的上浪砰击载荷则有一定的影响,相较于倾角为30°和60°的构型方案,艏柱倾角为45°的内倾船型在甲板上浪中的载荷性能更加优异。

宽浅吃水船型冲击环境特性分析

冲击环境预报是对舰载设备进行抗冲击能力评估的重要手段。采用多域耦合数值仿真模拟宽浅吃水船型遭受水下爆炸,计算了全船各典型位置处的冲击响应并转化成冲击环境,从船长、船宽与型深3个主尺度方向进行全船冲击环境特性分析,得到了全船冲击环境的分布与衰减规律。研究结果可为宽浅吃水船型舰载设备抗冲击设计提供载荷输入,同时可为宽浅吃水船型抗冲击设计提供参考。

海南黎族船型屋建筑设计中的汉文化印记

在漫长的历史进程中,黎族与汉族之间展开了持续的交流与互动。很多黎族村落受到汉文化影响后,吸纳了汉族民居建造方式。黎人在仿照汉族建筑形态的同时也保留了其原本的民族特色,为我国多元文化的形成增添了新的内涵。

改进高效全局优化算法在船型优化中的应用

船型优化问题的复杂度越来越大,导致昂贵数值计算量越来越大,进而优化成本越来越高,对优化技术提出了更高的要求:精简计算量,降低优化成本。本文针对高效全局优化算法进行研究和开发,对其初始样本点、加点法则以及收敛条件等进行了探讨,采用多种初始样本点数启动优化,采用“期望函数”作为单目标加点法则以及欧氏距离EIM函数作为多目标加点法则,使用遗传算法对加点函数进行寻优精确定位最佳新增样本点,并通过标准优化测试函数进行了验证。为船型优化问题提供了新的思路。

基于参数化表达法的船型优化分析

船舶在海洋中作业,受波浪作用力影响会产生垂荡、横摇、纵摇等各种波浪响应。海上作业的工程船舶,如风电安装船、浮式生产储油平台等船型对作业环境往往要求较高,对波浪非常敏感,因此,工程船舶在设计过程中,针对波浪对船舶运动的影响开展系统研究非常必要。为了解决以上问题,以往的船舶设计使用传统方法进行船型优化,该优化方法的过程复杂且效率低,而结合现代计算机技术及参数化表达优化方法则可有效提高整个过程的优化效率。因此,采用参数化表达优化方法对工程船舶船型曲线进行优化设计,以船体阻力和耐波性能为船型优化目标,建立船型的优化模型,并运用遗传算法对模型进行优化选择分析,得到多个初始船型,后进行变异杂交,多次迭代得到耐波性能较好的船型。

某挖泥船增加船型标志的检验实例

挖泥船通常会根据不同工况需要使用一些功能,而这些功能的使用往往伴随着某些船型附加标志的增加。本人结合某挖泥船增加船型标志的检验实例,从情况介绍、管理规定、规范要求、图纸审查、现场检验、总结归纳等方面进行介绍,为后续类似检验提供参考。

船型扫描技术在岸桥对船快速对位中的应用要点研究

简要阐述船型扫描技术和岸桥对船快速对位的概念,分析船型扫描技术在岸桥对船快速对位中的应用要点,包括船舶信息的快速采集、数据实时处理及分析以及基于处理结果的岸桥起重机自动调整对位,并从技术优化、成本控制、提高技术适应性等方面提出一系列针对船型扫描技术应用的优化策略,以期为船型扫描技术在现代港口物流中的应用提供有效指导,对提高港口作业效率和安全性具有重要意义。

中国船级社向国航远洋颁发GDA船型认可证书

近日,福建国航远洋运输(集团)股份有限公司和芜湖造船厂成功签订4+6艘89000载重吨甲醇双燃料散货船建造合同,中国船级社(CCS)副总裁赵晏应邀出席建造合同签署仪式,并向国航远洋公司颁发了GDA船型认可证书。本船为创新型净零排放智能远洋货船,在该船船型开发过程中,CCS和国航远洋以及上海佳豪船舶设计公司密切配合,在船舶总体性能、船体结构、新燃料系统、智能系统等方面开展了大量技术攻关和船型优化工作。

特定航线河海直达标准船型研发综述

为推进特定航线河海直达运输发展,提高河海直达运输船舶的标准化水平,该文通过梳理特定航线江(河)海直达船舶技术标准、标准船型主尺度系列和通航管理规定的修订情况,以及京杭运河江苏段至洋山港航线通航条件,结合特定航线江(河)海直达典型船型发展现状分析,在船舶主尺度、舱室布置、船体结构、船舶线型、推进与航速、节能减阻技术、适航和耐波性、吃水与浮态、绿色船舶技术、智能船舶与助航技术等方面分析特定航线河海直达标准船型的技术特点,最后简介了4种船型方案。政策发力和航运市场需求的蓬勃发展为该船型展现了良好的发展前景,基于生命周期评价,运用先进技术、满足船舶能效设计指数(energy efficiency design index,EEDI)的绿色节能型智能船舶是标准船型的重要发展方向。

大方形系数双尾船技术发展现状及船型特征

介绍双尾船型技术发展概况,并以科学的船型优化方法,叙述大方形系数、宽吃水比双尾船型与普通双尾船型的区别,以川江及三峡库区化学品船标准船型为例,介绍大方形系数、宽吃水比双尾船船型的特征。

超大型油船型线特征参数对快速性能影响研究

本文以超大型油船主参数、局部参数、细部参数等特征参数为对象,将剩余阻力系数Cr、伴流分数w、兴波阻力系数CWTW、粘压阻力系数Cpv的CFD计算结果作为数据基础,采用支持向量机方法建立船型特征参数到船舶性能的代理模型。应用OAT方法和Sobol方法计算船型特征参数对船舶剩余阻力系数Cr、伴流分数w、兴波阻力系数CWTW、粘压阻力系数Cpv的一阶敏感性,评估超大型油船船型特征参数对各快速性能指标的影响。结果显示,支持向量机方法建立的代理模型在测试集预报结果相对误差约为1%~2%,首尾特征、进流段去流段特征、船尾横剖面特征等细节参数对超大型油船的快速性能影响较大。

62000 DWT多用途船的船型优化

在母型船的基础上对一艘62000 DWT多用途船进行船型优化,以使其在设计吃水和结构吃水状态下获得更加优良的性能。分析母型船的船身压力和兴波,对压力梯度变化较大的区域变化船体局部几何形状;对艏部的进流角度和艉部的去流段长度进行优化,以降低兴波阻力和减小船艉的流动分离。使用Star ccm+对最终的优化线型进行计算,并与母型船的结果对比,结果表明,优化船型与母型船相比,在设计吃水和结构吃水的阻力下降明显,船身表面压力梯度分布和螺旋桨盘面处的伴流分布更为均匀,达到了优化目的。结构吃水状态下的模型试验表明,阻力数值计算结果准确。线型优化使得船型具有更优良的性能,达到能效指数的要求,满足节能减排的目标。

基于专利分析的FPSO船型结构技术发展态势研究

以FPSO船型结构领域专利数据为分析对象,通过专利计量与分析的方法深入研究FPSO船型结构技术的发展态势和技术演化路径,为企业进行该领域的技术布局提供参考。研究结果表明:21世纪以来,FPSO船型结构技术快速发展,中国、美国和韩国在该领域技术发展较为成熟;FPSO船型结构技术演化经历了旧船改造、新概念FPSO和通用FPSO三个阶段,正朝着稳定性、经济性和便捷性方向不断改善和发展。

非对称式小水线面LNG传输平台船型设计

针对受限于陆域、岛礁条件,无法进行常规LNG传输的问题,提出一种非对称式小水线面LNG传输平台方案,分析国际类似案例的不足和功能配置,确定总体设计思路,采用LNG软管储存的方案对比、三维建模的功能配置优化、控制逻辑的模型构建、系泊移位的图形展示及计算分析等方法,优化确定非对称小水线面LNG传输平台的船型设计方案。