基于人工势能场的破冰船护航下船舶航行风险场建模

针对破冰船护航下船舶碰撞与冰困事故风险评估问题,本文根据破冰船与跟驰船之间、跟驰船与海冰之间的相互关系,并基于人工势能场理论提出破冰船护航下船舶航行风险场的概念和模型,其中包括破冰船风险场和海冰风险场。破冰船风险场量化破冰船与跟驰船之间的碰撞风险水平,海冰风险场量化跟驰船与海冰之间的冰困风险水平。根据该模型提出破冰船与跟驰船之间安全跟驰距离的计算方法。最后基于Tian You轮2018年北极编队航行数据,应用破冰船护航下船舶航行风险场模型开展仿真实验,仿真结果验证了航行风险场模型的有效性,证明了本文建模方法能够为破冰船护航下船舶安全跟驰研究提供理论方法支撑。

破冰航行工况下的极地运输船舱室噪声评估

极地运输船在破冰航行工况下受冰载荷的作用会产生瞬态冲击噪声,同时其螺旋桨激励力会发生改变,从而影响舱室噪声。由此,对极地运输船舶在破冰航行工况下的舱室噪声评估方法进行研究,采用统计能量法与虚拟模态综合法相结合的方法进行评估,当在低频段下采用该方法所得结果的精度难以满足要求时,采用有限元法和边界元法进行评估。从模型简化、噪声源激励确定和计算评估等方面阐述评估的系统化流程,重点考虑冰载荷对舱室噪声的影响,为破冰型极地运输船舱室噪声评估方法的规范化提供参考。

极地冰区运输船冰激振动及抗振结构研究

本文使用有限元软件Ls-dyna,建立有限元船体模型和冰体模型,模拟冰区运输船在层冰区进行破冰航行的过程,计算出船体船肩局部结构冰激振动响应。随后为抗冰激振动,在船体船肩使用了I型、V型、X型和四边蜂窝型4种夹层板结构进行局部结构加强。分别计算出由4种夹层板结构强化后船体局部结构的振动加速度时程曲线,处理数据后,进行数据对比,计算出3个方向上的减幅,并分析对比这4种夹层板结构在3个方向上的减振减幅效果,为极地冰区运输船的抗冰激振动局部结构强化提供量化的减振参数,再结合经济性选出最合适的抗冰激振动减振方案。