风帆助推船舶发展的对标分析与SWOT分析

为进一步推动风帆助推船舶的应用,介绍国内外风帆助推船舶发展现状,从技术性能、节能减排、营运经济和安全管理等方面进行风帆助推船舶发展对标分析,并对我国风帆助推船舶发展进行优势、劣势、机会、威胁(Strength,Weakness,Opportunities,Threats,SWOT)分析,旨在建立和保持我国在风帆助推船舶领域的国际前沿地位和领先技术能力。

雷诺数对船舶阻力和伴流场的影响

以韩国船舶与海洋工程研究所超大油轮2改进型（KVLCC2M）为研究对象,对较宽阔雷诺数范围（Re=3.945×10^6~1.0×10^8）下的水下船舶全黏流场进行了CFD（Computational FluidDynamics）计算.将计算值与试验值进行比较,研究了雷诺数对船舶阻力和伴流场的影响,探讨了高雷诺数下CFD计算对网格的要求.结果表明：壁面无量纲距离y＋=30~500对于Re=3.945×10^6~1.0×10^8之内的流场数值模拟均合适;y＋〈30对于Re=3.945×106不合适,甚至可能得不到真实的尾流场;y＋〉500对于Re=4×107也不合适,阻力的计算不能满足5%的精度要求.

自由面及伴流计算对网格的要求

以韩国船舶与海洋工程研究所(KRISO)的集装箱船模型KCS(KRISO container ship)和超大油轮模型KVLCC2M(modified KRISO very large crude carrier 2)为研究对象,基于通用CFD(computational fluid dynamics)软件平台STARCCM+,通过计算值与试验值的比较,研究了网格对自由面和伴流场的影响,形成了可以同时满足阻力计算精度和自由面及伴流场精度要求的网格划分规程.研究结果表明:边界层网格及水线面附近(无论是垂向还是纵向网格),都应该依据相应的壁面无量纲距离(y+)估算式及波长、波高估算式进行尺寸预估;自由面的计算对纵向网格尺度要求较高.

风洞中‘育鹏轮’重叠模表面压力场基准检验试验研究

为了获得现代化、多用途载货教学实习船‘育鹏轮’表面压力分布的可靠试验数据,进行CFD方法验证,在大型低速风洞中采用小孔测压的方法进行‘育鹏轮’表面压力场的基准检验试验。采用重叠模、双翼型支杆腹支撑的试验方案,试验模型长为2.1 m,表面测点总数达937个,试验雷诺数为8.7×10^(6)。获得了0°、6°和12°漂角下的基准检验数据,建立了表面压力场测量不确定度的分析与控制方法,直航工况下的测量不确定度为3.2%。对表面压力场数据进行分析,获得了粘压阻力、压差引起的侧向力及其分布等,结果可用于精细化CFD方法验证。最后,对船模表面压力场测量技术进行了展望。

考虑材料动态非线性影响的VLCC搁浅性能研究

对船舶搁浅相关冲击问题进行数值仿真计算时,合理可靠的材料输入是保证仿真结果准确性的基础。开展了船用低碳钢材料的准静态拉伸和高速拉伸试验,以试验结果为基础,通过相关计算及校准研究,考虑材料硬化、失效应变以及应变率敏感性,得到满足材料动态非线性要求的仿真材料输入方法及参数。在此基础上,利用非线性有限元软件ABAQUS对VLCC舱段结构搁浅触礁事故进行仿真计算,从损伤变形、搁浅载荷以及搁浅过程中的能量吸收情况等方面分析船体结构的搁浅性能。该研究成果可为大型结构冲击问题数值仿真中的材料非线性输入提供参考和依据。

改进天牛群搜索算法及其在船舶纵摇运动预测中的应用

【目的】针对天牛群搜索算法易陷入局部最优及搜索精度较低等缺陷,提出一种基于二阶振荡自适应变异的天牛群搜索算法。【方法】该算法引入二阶振荡环节增加算法的全局探索能力和局部开发能力。采用正余弦搜索思想对天牛个体进行位置更新,使得天牛个体可充分的利用自身与最优位置的差值信息逐渐趋近最优解。同时引入自适应t分布变异算子来增加种群的多样性,避免算法陷入局部最优。【结果与讨论】对高维单峰函数、高维多峰函数的仿真实验结果表明,改进的算法有效地提高其搜索精度、收敛速度及鲁棒性,克服其易陷入局部最优的缺陷。将改进天牛群算法应用于BP神经网络权值及阈值优化对船舶纵摇运动姿态进行预测,并于BP网络、BSO-BP网络及PSO-BP网络的预测结果进行比较,精度分别提升85.7%、74.6%和77.2%。改进天牛群搜索算法在实际工程应用中具有一定的优越性。

中日韩典型船型建造关键周期对标分析

选择2021年度中日韩造船企业交付的集装箱船、散货船、油船和气体船等4类12种船型进行建造关键周期的对标分析,目的在于找出中日韩造船企业在船舶建造周期方面的差距,为中国造船企业缩短船舶建造周期提供改进标杆。

三峡垂直升船机高精度混凝土施工测量技术实践

针对三峡垂直升船机高薄壁塔柱结构混凝土施工精度要求,选择合适的测量仪器设备,经过实践摸索,总结出了一套适合高精度混凝土施工的测量技术方案,重点阐述了平面及高程施工控制网的垂直传递、混凝土施工放样及模板验收等技术方案。