基于代理模型技术的江海直达船体结构可靠性优化设计

为提高船体结构可靠性优化设计这类多参数、高维度、高非线性优化问题的效率,弥补传统船体结构确定性优化设计对影响结构安全不确定性因素考虑的欠缺,本文以一艘江海直达船为研究对象,采用BP(Back Propagation)神经网络代理模型技术,结合SMOTE(Synthetic Minority Oversampling Technique)过采样算法增加极限状态失效面附近样本点数量,实现以较少的样本点获得较高精度的船体舱段结构极限状态代理模型,进而利用蒙特卡洛抽样模拟方法编制船体结构可靠度计算程序,在结构可靠性分析的基础上以降低船体舱段结构重量为目标,采用模拟退火优化算法开展船体结构可靠性优化设计。本文建立了一套完整有效的、基于代理模型技术的船体结构可靠性优化设计系统,有效提高了优化设计的效率,对江海直达船体结构可靠性优化设计具有指导意义。

基于AIS数据的渤海湾地区海运排放测算

将船舶活动状态分为港口邻近区域的机动操纵工况和停泊工况以及海上航路的定速巡航工况;采用基于船舶活动的方法,建立了区域性海运排放测算模型.根据中国船级社船舶数据库,确定了不同类型船舶主、副机标定功率和设计航速与船舶总吨之间的关系;通过对船舶自动识别系统(AIS)船舶流量轨迹图的统计分析,得到了2014年渤海湾地区船舶流量数据;基于所确定的模型参数,计算得到了渤海湾地区海运排放清单.结果表明,2014年渤海湾地区海运NOx、CO、HC、CO2、SO2和PM排放量分别为173808、14436、6144、7208919、120748和15292t;货船、危险品船和客船对海运排放的贡献占比分别约为73%、21%和6%;海上航路定速巡航工况对海运排放的贡献占比约为90%;其中,成山头至老铁山水道和老铁山水道至渤海中部航路排放之和约占海上航路排放的50%;天津港和大连港分别约占港口邻近区域排放的30%和20%.基于AIS统计数据的自下而上方法对区域性海运排放的测算具有可操作性.

我国船舶最低安全配员规则修订

梳理相关国际公约对海船最低安全配员的要求,分析我国海船安全配员在实践中面临的问题。研究发现,我国配员规则在管理理念上与国际通行做法存在差异,未涉及相关国际公约中关于新增职位的配员要求;同时,港内作业拖船和公务船配员要求与行业实践存在差异。基于此,对我国的配员规则提出修订建议,使其与国际公约和国际通行做法相接轨,使我国海船配员标准与行业实践相适应,使配员管理制度更加科学、合理。

辽宁省港口邻近区域海运废气排放测算

为准确测算沿海地区船舶废气排放量,基于试验数据确定了NO_x、CO、HC和CO_2排放因子;结合文献资料和海事局进出港船舶签证数据,采用基于船舶活动过程的方法测算了2014年辽宁省港口邻近区域〔距港口减速区外边界25 n mile(1 n mile=1 852 m)以外的边界线与港口陆地岸线所围成的区域〕海运废气排放清单.结果表明:2014年辽宁省港口邻近区域海运NO_x、CO、HC、CO_2、SO_2和PM(颗粒物)的排放量分别为11 827.1、971.4、399.6、1 097 426.5、11 654.1和959.2 t;散货船、集装箱船和油船3种主要类型船舶的NO_x、CO、HC、CO_2、SO_2和PM的分担率之和分别为74.7%、77.8%、70.8%、68.0%、70.9%和70.6%;主机NO_x、CO、HC、CO_2、SO_2和PM的分担率最大,分别为63.7%、63.0%、46.0%、40.4%、46.4%和45.3%;停泊工况下的NO_x、CO、HC、CO_2、SO_2和PM排放量分别为3 318.3、281.7、168.3、520 194.9、4 894.0和411.5 t.船舶降速运行、减少停港时间、燃用低硫油和向船舶供应岸电等措施能降低港口邻近区域海运废气排放.基础数据缺乏或数据代表性不足给废气排放清单带来了一定的不确定性.

海船驾驶员身心素质测评指标的建构

采用主次因素排列图法 ,确定了海船驾驶员身心素质的主要因素 ;应用变量 ()指标 )聚类分析 ,对海船驾驶员身心素质结构的维度进行了研究 ,建构了海船驾驶员身心素质的 10项测评指标 ;经新旧样本聚类结果比较 ,其效度符合心理测量学要求。本研究结果为我国海船驾驶员身心素质测评指标的界定提供了理论依据。

基于弯扭组合的江海直达船舶波激振动模型试验研究

对于江海直达船此类大开口宽扁船的极限强度与疲劳分析中,垂向与扭转方向波激振动影响不容忽视;由于此类船舶既在长江河道航行又在沿海航行,且海况变化范围较大,船体梁的自振频率与遭遇频率及其倍频极易重合从而导致共振。目前该领域国内外开展的波激振动垂向弯矩方面的研究较多,大开口船舶扭转振动却并未有太多的进展,处于斜浪下的大开口船弯扭组合波激振动试验研究极为缺乏;考虑流体特性与结构动力特性相似情况下,开展了一系列分段梁模型的波浪载荷试验研究。通过一类U型测量梁对垂向与扭转刚度进行模拟满足固有频率特性相似,分析了不同航速对高低频成分的影响;探究江海直达船压载装载条件下的高低频垂向波浪载荷响应以及扭转波激振动响应特性,对理论计算及规范修正提供参考依据。

论试航新造船的海事赔偿责任限制权利1

从实然性角度视之,我国《海商法》第207条中的"船舶营运"应是立法者在立法移植《1976年海事赔偿责任限制公约》时对"Operation of a Ship"的误译,该英文词组的正确含义应是"船舶操作"。试航中的新造船应属于《海商法》第十一章所调整的船舶。造船人可被认定为船舶所有人而援引海事赔偿责任限制权利。从应然性角度视之,为促进我国国内立法与国际立法的协调统一,同时促进我国造船业和保险业的健康发展,我国相关法律规定及司法实践应承认试航新造船的海事赔偿责任限制权利。

海船驾驶员职业适宜性及其心理测评系统研究

体现以人为本的基本思想 ,从安全人机工程学的原理出发 ,根据海船驾驶员职业的特点 ,论述了海船驾驶员职业适宜性及其心理测评系统研究的重要意义。结合海船驾驶员职业的实际 ,提出了海船驾驶员职业适宜性测评的基本项目及手段 ,并对建立海船驾驶员职业适宜性的条件和测试方式进行了研究 ,旨在最终建立起一套适合海船驾驶员职业适宜性的心理测试标准和具体指标 ,达到指导实际生产中海船驾驶员的选拔、培养、训练和提高的目的。

“4E”级宽扁型江海直达船结构安全可靠性探析

船舶大型化为当前航运市场主要趋势,受长江航道自然条件制约,江海直达船舶大型化唯有增加船宽,开发宽扁型船舶.文中以一宽扁型江海直达船为研究对象,根据其航区的波浪散布状况进行波浪载荷长期预报,分析作用于船体的外载荷,并采用基于弹性大变形分析和刚塑性力学分析相结合的半解析方法计算船体结构极限承载能力,从而明确船体受载状况和结构安全裕度,为节能、环保、经济、高效的"4E"级江海直达船体结构安全可靠提供技术支撑.

基于船舶营运数据的海运废气排放量测算

为准确测算全球范围内的海运废气排放,提出一种基于船舶营运数据的测算方法。建立基于燃料消耗的排放测算模型,确定与燃料相关的排放因子和与设备相关的排放因子;建立基于船舶活动过程的排放测算模型,确定不同负荷工况下燃油消耗率与柴油机负荷之间的对应关系,并根据燃油消耗率和基于燃料消耗的排放因子得到54台不同类型柴油机基于能量消耗的排放因子。应用所建立的2种测算模型,计算并对比目标船2014年的废气排放量,以验证利用自上而下和自下而上2种方法得到的海运废气排放量测算结果的有效性。结果表明:2种模型得到的CO_2排放量近似相等,但基于船舶活动过程的NOx,CO,SO_2和PM排放量分别比基于燃料消耗的计算结果偏高13.47%,4.88%,3.92%和1.87%;计算结果具有可比性但也表现出差异。基于燃料消耗的排放测算方法比较简便易行,而基于船舶活动过程的排放测算结果相对更准确。

迄今发现最早的郑和下西洋船队图像资料──《天妃经》卷首插图

郑和下西洋是航海史上的壮举，但是关于下西洋所使用的大型船舶──宝船的船型及样式，却一直缺乏历史的图像资料。文章仅就新发现的一幅《天妃经》的卷首插图郑和航海图进行介绍。文中指出，该图关于郑和船队的形象，可以作为宝船是福船型的有力证据。

海船重大改装的判别与规范指引

为对船舶改装是否属于'重大改装'进行有效判别,对中国船级社(CCS)《船舶重大改装实施指南》(2016)和有关部委、主管机关的有关规定进行研究分析。厘清这些规定中蕴含的船舶重大改装的判别原则和思路,为业界普遍性存在的及将来可能出现的各类海船改装提供'是否属于重大改装'的定性判断依据。

内河船舶海上施工可行性探讨

探讨内河船舶进行海上施工的可行性,根据相应的规则对比分析内河船舶和海船异同,指出内河船舶进行海上施工需要的改进工作。

节能环保江海直达船舶关键技术研究

当前航运市场要求船舶大型化、绿色化,宽扁型江海直达船舶开发应运而生。由于江海直达船舶既航行于吃水、高度、长度受限的江段,又航行于风浪较大的海段,因此对船舶的适航性、结构强度、操纵性都有着严格要求。从宽扁船型技术、适航性技术、节能减排技术和结构轻量化技术等方面对江海直达船舶关键技术展开研究,开发出以节能、环保、经济、高效为特征的“4E”船舶,可为长江经济带、“一带一路”等建设提供可靠的航运支撑。

基于改进的GO-PO混合方法的舰船与海面复合电磁散射研究

为了提高几何光学与物理光学(GO-PO)方法在计算舰船目标散射、海面与舰船目标耦合散射时面元对入射波和反射波可见性判断的效率,提出了Kd-tree和GO-PO方法相结合的模型.Kd-tree方法在入射波或反射波射线与面元相交测试前,首先执行射线与面元所在包围盒的相交测试,若包围盒的距离参数不符合要求,则无须进入该包围盒,减少射线与大部分面元不必要的相交测试.数值结果表明,改进的GO-PO混合方法在保证计算精度的同时能够提高效率约3倍.因此,该混合方法是相对有效且能够运用于大范围海面与大型舰船目标复合电磁散射特性的研究.

基于相位差分技术的智能无人船测试场景构建方法

针对智能无人船自主航行控制系统测试需求,以智能无人船实时位置和周围态势信息精确测试需求为核心,基于相位差分技术、船岸海实时通信技术和带有动/静态高精度实时定位信息的陪试船舶和陪试浮标等陪试物,结合智能无人船自主航行控制测试需求,构建封闭水域典型智能无人船自主航行复杂测试场景,实现智能无人船航迹控制精度测试和自主避障效能测试。

两种船体钢耐海水腐蚀性能对比

针对10MnNiCr钢、新型440 MPa船体钢,开展了钢的自然腐蚀电位测试、室内加速腐蚀试验,1年期北海海域裸钢海港挂片试验。试验结果表明,由于钢的合金成分不同,10MnNiCr钢表现出较好的耐海水腐蚀性能。

海洋工程船舶节能推进器研究

本文应用螺旋桨升力线理论,在浆后设计了一个固定叶轮装置,以回收桨后尾流旋转能量,提高推进效率。利用本文方法编制了计算程序,并与试验比较,两者吻合较为满意。试验表明,实船推进效率可提高约11.0%。

江海直达船深浅水绕流场数值模拟方法研究

借助CFD软件STARCCM+对KVLCC2船模不同航速的深水绕流场进行了数值模拟,通过试验结果的对比与不确定分析,数值方法的有效性得到验证.采用两种网格方法对江海直达船的深/浅水绕流场进行了数值模拟,数值结果显示两种网格方法在阻力航态的预报上数值精度基本相当,而在波形捕捉与计算效率方面,重新建模方法要明显优于重叠网格方法.

海船船员适任评估体制的优化简析

分析了新版《中华人民共和国海船船员适任评估大纲和规范》实施以来存在的问题,以提高海船船员素质为出发点,以优化海船船员适任评估体制为导向,对存在的问题提出了几点措施与建议.