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会议论文]
蔡金琦
蔡政
,2015 - 第二十届中国国际船艇展暨高性能船学术报告会、中国游艇设计建造技术论坛
本文讨论了船舶气膜减阻节能技术的技术特性.利用风机向船底输入空气时通过简单的船底装置能有效形成船底薄层空气膜,可以减少船体与水的接触面积约30-40％和可实现降低船舶阻力和船舶节能约15％左右.船舶气膜减阻节能技术不同于其他船舶空气减阻技术,可以形成连续的船底薄层空气膜,因开设船底孔少和装置系统较简单所以成本较低.一般利用坞期1天左右就可在旧船上实现安装,从而可实现旧船气膜减阻节能,其节能效果取决于旧船实施条件.船舶气膜减阻节能技术因形成船底空气膜较薄所以对风机功率的要求相对较低,其船底装置阻力影响约1％.船舶气膜减阻节能技术的形成涉及气膜定理的提出以及数百次研究试验以及实船应用所积累的可贵的经验,掌握了诸多的关键技术,并形成了实用的理论和设计模式,具有自主的知识产权和高附加值.设计建造气膜减阻节能船舶和在诸多在航船利用坞期加装气膜减阻节能装置系统,不仅可以降低船舶运输成本,而且还可减少二氧化碳的排放量和利于环保.
船舶工程气膜减阻节能技术设计模式节能减排
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协调版共同结构规范(CSR-H)对散货船液舱的晃荡强度提出新的要求.文中针对散货船专用压载舱,通过对晃荡载荷的规范计算,并结合实船统计数据对比,探讨了基于CSR-H的晃荡要求对散货船专用压载舱结构设计的影响：开孔率的增加，将增加有效晃荡长度和宽度；实肋板或纵桁数量的增加，将减小有效晃荡长度或宽度；双层底区域内，对于220m以下或压载舱长度等于2个货舱长度的散货船，计算时应根据实际开孔率和肋板数量确定有效晃荡长度，220～250m之间的散货船，在水密舱壁处一般应根据实际情况确定有效晃荡长度；双层底区域内，无论水密边界或制荡舱壁处，散货船液舱实际有效晃荡宽度都可取为临界横向宽度；一般情况下，对于压载舱长度等于2个货舱长度的情形，双层底肋板上的垂向筋需校核晃荡强度；对于双层底肋板的水平加强筋以及纵桁上削斜的纵向加强筋，通常需加大尺寸；顶边舱区域内，对于170m以下或300m以下且压载舱长度等于2个货舱长度的散货船，计算时应根据实际开孔率以及PSM数量确定有效晃荡长度；顶边舱区域内，实际计算时，有效晃荡宽度可取为顶边舱宽度；顶边舱区域内，对于最小晃荡压力20 klVm2，PSM上的挺筋无论是与面板焊接形式或削斜形式都应控制挺筋的长度，若顶边舱长度等于2个货舱长度（200 m以下）且载重量较小时，挺筋尺寸则需加大。
散货船压载舱结构设计晃荡强度协调版共同结构规范
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会议论文]
唐宇航
陈志坚
,2015 - 第二十届中国国际船艇展暨高性能船学术报告会、中国游艇设计建造技术论坛
分析了现行规范关于艉轴架强度的计算理论,该理论未考虑艉轴架结构刚度耦合作用.针对艉轴架结构的受力特性,建立考虑艉轴架刚度耦合的艉轴架反力计算模型,推导出考虑艉轴架刚度耦合作用的内力计算公式,定义了描述结构刚度耦合作用的"广义刚度比"参数,将本文公式与对现行计算公式进行无量纲化对比.以某船艉轴架结构为例,对其分别采用有限元模型仿真、本文计算理论、现行不考虑艉轴架刚度耦合的计算理论进行定量计算,并提出了艉轴架扭转刚度的计算方法.结果表明:基于本文考虑耦合的内力计算理论的计算结果与有限元仿真结果符合良好,不考虑耦合的现行计算理论计算结果与有限元仿真计算结果相差较大;现行不考虑耦合的内力计算理论使艉轴架截面内应力计算结果偏大,且随着"广义刚度比"的增大而严重,从而可能导致"艉轴架结构强度的过度设计".应用本文理论可以指导艉轴架结构强度的优化设计.
船舶工程艉轴架结构强度反力计算模型有限元仿真
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文章以32万吨巨型油船(VLCC)为例,通过描述性规定与直接强度计算,对比分析协调版共同规范与油船共同规范的差异,评估新规范对目前巨型油船结构可能带来的影响：CSR-H将增加本船的空船结构质量约1％；仅结构质量的增加将导致EEDI指数增加约2.4％；本船符合CSR-H的设计工作量将会是目前的3~4倍。
油船结构设计空船质量协调版共同结构规范
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会议论文]
吴昊
陈超
尹健
顾冰
,2015 - 第二十届中国国际船艇展暨高性能船学术报告会、中国游艇设计建造技术论坛
该型发动机由中国航天科技集团湖北三江船艇科技有限公司研制,具有体积小、重量轻、转速高、功率大、排放污染小等特点.目前,绝大多数LNG燃料发动机均由柴油发动机改进而来,但柴油发动机固有的体积和重量限制了其应用范围.SH476NG型船用LNG燃料发动机在某型船用高速汽油机的基础上,通过改进燃料系统、ECU控制策略、采用高能量数字点火等技术研制成功.该发动机除具备一般LNG发动机的优点之外,还保留了汽油机轻巧的特点,拓展了LNG燃料发动机的适用范围,尤其是在小型游艇上的使用.经试验表明,该型发动机各项性能指标优秀,同时无需排气净化,就能满足严格的排放法规,非常适合作为旅游景点等对排放有严格要求区域的小型观光游艇的动力.
船舶工程天然气发动机技术改造运行效果
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会议论文]
查若思
万德成
,2015 - 第二十届中国国际船艇展暨高性能船学术报告会、中国游艇设计建造技术论坛
高速双体船具有良好的阻力和耐波性能、甲板面积大等特点.本文采用基于开源工具OpenFOAM平台自主开发的船舶与海洋工程水动力学多功能求解器naoe-FOAM-SJTU,对代尔夫特双体船模型(Delft372)在规则波中迎浪航行的阻力性能进行了研究与分析,并与试验数据进行了对比验证.考虑了不同波浪频率的规则波条件下船体阻力增值的变化规律,并通过改变双体船片体间距来研究双体船片体间的干扰作用.
双体船阻力性能波浪频率求解器
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文章根据协调版共同结构规范(CSR-H)中应力筛选的要求,选取若干典型区域(如人孔、肘板趾端、水平桁根部、底凳与双层底纵桁或肋板的连接、底边舱斜板与横向底凳的连接、槽条和上部支撑结构的连接、舱口角隅以及船中区域以外的若干区域等)分别进行应力筛选分析和细网格分析,对CSR-H的应力筛选要求进行了合理性评估：对于多数区域，CSR-H的筛选方法及衡准是比较合理的；有的区域筛选分析能够通过，但细网格分析也许不能通过，如油船底凳与肋板连接处，规范可考虑适当修正。
船舶设计应力筛选合理性评估协调版共同结构规范
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会议论文]
刘寅华
吴嘉蒙
,2015 - 中国造船工业界共同结构规范技术研讨会
有限元评估中,对主要支撑构件腹板上的人孔,协调版共同结构规范(CSR-H)要求删除适宜的单元进行模拟.而针对与人孔无本质差异的开口,规范允许采用不模拟开口但修正剪应力的方法.不同的模拟方法会引起人孔周围不同的应力水平.文章分析应力差异产生的原因,并比较各方法下人孔周围的应力集中系数.不同的建模方法导致不同的应力集中系数。但粗网格由于其精度不够，无法准确表达开孔处的应力集中程度，所以其屈服应力不能作为结构安全与否的判别依据，故规范要求对开孔处单元进行粗网格筛选。最后从单元屈服利用率的角度评估不同人孔模拟方法的合理性.判断一种模拟方法是否合理应结合其对应的筛选衡准，避免出现筛选结果满足衡准而细网格应力未符合要求的情况。针对开口的的模拟方法，即不模拟开孔几何但修正剪切面积，结合开口的筛选衡准同样能保证结构的安全。但此筛选衡准要求较高，可能带来额外的细网格分析工作量。建议按照人孔筛选衡准系数的确定方法，修正开口筛选衡准的系数。直接扣除开孔处单元或不模拟开孔几何但修正剪切面积这两种方法，结合各自的筛选衡准，均能筛选出有安全隐患的开孔。但扣除适宜单元的工作量较大，且适宜单元的标准不同可能导致筛选结果不同．规范应加以明确；对后一种方法，有限元评估软件应实现自动修正剪应力的功能。规范应允许两种方法并存，由设计者自由选择。
船舶设计腹板人孔结构模拟有限元评估
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[会议论文]
,2015 - 第二十届中国国际船艇展暨高性能船学术报告会、中国游艇设计建造技术论坛
本文介绍了长度在24米以下的高速客船的设计、建造与运营的经验总结.讨论了建造与运营的经济性,可作供新船任务的决策过程作为参考.对船艇的类型进行了分类,还包括外观美学、布置与功能性、艇上活动类型等.同时总结讨论了总体布置设计方法,包括几体尺寸设计、逃生通道、甲板与可通达特性,也考虑了可用的故障统计数据.考虑到稳定性标准的重要性,研究了稳定性,包括服务期内可能的过载.关注了复合客船的结构设计,给出了重量控制方法.讨论了小型客船必要的监管问题.并给出了一些设计案例及其试验结果,其中特别强调了乘客舒适度与性能效益指标的范围.
小型客船结构设计性能评价重量控制
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会议论文]
彭云龙
王永生
易文彬
刘承江
,2015 - 第二十届中国国际船艇展暨高性能船学术报告会、中国游艇设计建造技术论坛
浸没式喷水推进器的核心部件浸没式喷水推进泵是在水下工作的.为设计某浸没式喷水推进泵,喷泵的基本设计参数需要提前确定.研究结果表明,浸没式水下喷射对喷水推进泵的水力性能影响不大.根据喷水推进和船体边界层基本理论,同时考虑浸没式喷泵水下工作环境的不同.基于Matlab/simulink仿真平台建立了浸没式喷水推进泵水力设计参数选型程序,实现快速高效地得到喷泵基本设计参数,为设计者提供设计依据.参照选型结果运用三元理论设计出所需喷泵,运用CFD方法获取浸没式喷泵的敞水水力性能,并安装到实尺度船上预报推进性能.数值预报结果表明浸没式推进系统具有较高的推进效率、满足快速性要求,验证了设计参数选型程序的工程适用性.
船舶工程浸没式喷水推进泵设计参数推进效率
