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螺旋桨流激噪声与泄涡频率关系分析

 

杨振宇，姚慧岚，张怀新

（上海交通大学高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海200240）

 

摘要：针对流激振动会引起非线性的流激噪声，严重时会引起“唱音”现象，进而对船舶的正常运行造成巨大影响的问题，基于自定义函数对螺旋桨桨叶随边处的压力进行分析，得到泄涡频率。采用声学边界元方法对泄涡频率与螺旋桨固有频率接近和远离时的螺旋桨噪声进行预报和对比。分析结果表明：泄涡频率附近有多条线谱，形成了一个泄涡频率区域，而不同弹性模量的螺旋桨对应着不同的固有频率；当某阶固有频率与该泄涡频率区域接近时，螺旋桨产生的噪声要比远离该区域时的噪声高出约20dB。

关键词：流激振动；螺旋桨噪声；唱音；共振

中图分类号：U661.44             文献标志码：A             文章编号：2095-4069 (2020) 04-0001-07

 

 

 

支线集装箱船多工况综合性能优化

 

江卫东

（中远海运重工有限公司，上海200135）

 

摘要：支线集装箱船具有航程短、运载情况复杂和航速多变等营运特点，因此对单个工况点进行船舶性能优化无法满足实际多工况营运中的综合节能降耗要求。针对该问题，以某支线集装箱船为例，从其实际营运概要出发，分别对3种线型设计、3种螺旋桨设计和3种舵叶设计进行多轮优化，并通过计算流体动力学（Computational Fluild Dynamics, CFD）分析和船模水池试验对其有效性进行对比验证。根据试验对比分析结果优选出船舶线型、螺旋桨和舵叶的优化组合，使船舶的主机平均营运功率、装箱量、服务航速和船舶能效设计指数（Energy Efficiency Design Index, EEDI）都得到不同程度的优化，并在很大程度上提升船舶的效能，实现经济与环保的双重效益。

关键词：多工况；综合性能优化；支线集装箱；船舶能效设计指数

中图分类号：U662.2              文献标志码：A           文章编号：2095-4069 (2020) 04-0008-04

 

 

 

海上风电场桩基的水动力特性

 

谢启迪¹，张美满²，包雄关²

（1. 宁波天一海运有限公司，浙江宁波315000；2. 宁波大学海运学院，浙江宁波315000）

 

摘要：海上风力发电机对风电场水域的水动力特性等有重要影响，基于OpenFOAM软件，采用改进的RANS模型对单圆柱的流动特性进行二维数值模拟。在不同雷诺数条件下模拟圆柱绕流，并对升阻力系数和流场进行分析。结果表明：圆柱绕流阻力系数的变化基本上表现为陡然增大和骤然减小，且周期性不明显；不同雷诺数下的阻力系数的变化规律相似，且振幅基本上相同；升力系数在0附近周期性波动，幅值不是很稳定，不同雷诺数条件下的幅值变化规律不同，变化范围相同；不同时刻圆柱对水流特性的影响不同，风机基础和该结构前端的尾流结构均与时间有关。

关键词：海上风机；OpenFOAM软件；圆柱绕流；水动力

中图分类号：P752; TM614           文献标志码：A         文章编号：2095-4069 (2020) 04-0012-06

 

 

 

某低速机主轴瓦连接螺栓预紧力计算

 

王 奎，董晶瑾，屠丹红

（中船动力研究院有限公司，上海200129）

 

摘要：为设计出合理的主轴承盖连接螺栓预紧力，以某型发动机主轴瓦组件为研究对象，分别通过理论计算和仿真计算2种方法分析安装柴油机主轴承轴瓦过程中轴瓦刚度、轴瓦公差和轴瓦凸出量产生的切向力之间的相互关系，对比这2种方法在计算各参数方面的异同，总结出低速机主轴承轴瓦安装连接螺栓预紧力的计算方法，为发动机主轴承盖连接螺栓预紧力的设置提供参考。

关键词：低速机；主轴瓦；轴瓦切向力；连接螺栓；预紧力

中图分类号：U664.121             文献标志码：A        文章编号：2095-4069 (2020) 04-0018-06

 

 

 

VLCC加装压载水管理系统设备选型

 

赵春吉¹，赵丽娜²，安  超³

（1. 中外运集装箱运输有限公司，上海200001；

2. 上海检验检疫局动植物与食品检验检疫技术中心，上海200135；

3. 上海海事大学商船学院，上海201306）

 

摘要：针对船舶压载水管理系统（Ballast Water Management System, BWMS）设备选型的多样性和复杂性问题，以运营的超大型油船（Very Large Crude Carrier, VLCC）为研究对象，分别采用层次分析-逼近理想解排序法和模糊层次分析法对BWMS进行设备选型研究。结果表明，采用这2种方法得到的最优方案结果一致，2种方法都适于对VLCC进行BWMS设备选型，但对于没有实际数据，只能通过专家评判得到数据的这类设备的选型而言，采用模糊层次分析法的效果优于层次分析-逼近理想解排序法。

关键词：超大型油船；压载水管理系统；设备选型

中图分类号：U664.8; U674.13⁺3.1      文献标志码：A          文章编号：2095-4069 (2020) 04-0024-04

 

 

 

DP-2工况下闭合母联电力系统设计

 

孙  哲¹，王克虎²，徐  楠¹

（1. 中船邮轮科技发展有限公司，上海200137；2. 上海外高桥造船有限公司，上海200137）

 

摘要：对闭合母联电力系统在具有动力定位（Dynamic Positioning, DP）性能（DP-2）的海工平台或特种船上的应用进行介绍。从过载保护设计、调速器设计和短路故障穿越能力设计等方面阐述闭合母联电力系统在DP-2工况下的设计要求和设计要点，总结得出满足DP-2要求的闭合母联电力系统典型设计方案。

关键词：DP-2工况；闭合母联；孤岛模式；短路故障穿越；电压降

中图分类号：U665.1               文献标志码：A         文章编号：2095-4069 (2020) 04-0028-06

 

 

 

海底无人车变频调速液压系统研究及仿真

 

郭  浩

（江苏科技大学海洋装备研究院，江苏镇江212003）

 

摘要：面向海底作业工况，设计针对海底重载无人车行走机构的变频调速液压系统，并建立其AMESim数值模型。通过仿真对PID（Proportion-Integration Differentiation）控制器的参数进行整定，并对其切换动态过程进行分析。结果表明，设计的变频调速液压系统具有良好的动态响应特性，该研究可为海底重载无人车行走机构液压系统的优化设计和控制策略研究提供理论依据。

关键词：深海采矿；变频调速；液压传动；重载无人车；仿真

中图分类号：TH137            文献标志码：A                 文章编号：2095-4069 (2020) 04-0034-05

 

 

 

基于数字测量的曲板检测工艺

 

樊洪良，刘艳平，秦  龚

（沪东中华造船（集团）有限公司, 上海200129）

 

摘要：针对曲板型面数字化检测的需求，通过构建局部快速测量系统，采集曲板的三维坐标，形成点云数据，经过三维坐标转换之后与曲板理论模型相对比，建立实测曲面与实际船板的对应关系，实时计算并反馈偏差。该检测工艺可代替传统的样板和样箱测量方法，进行有效、全方位的检测，不仅能提高测量的精度，而且能提高曲板加工偏差分析的效率，为曲板加工精度控制提供技术支持，为曲板矫正工艺改进提供数据支撑。

关键词：曲板检测系统；精度控制；二次划线；数据对齐

中图分类号：TP274；U663         文献标志码：B          文章编号：2095-4069 (2020) 04-0039-05

 

 

 

基于Gurson模型的船用金属单向拉伸断裂分析

 

王江超，卓子超，熊家炜

（华中科技大学船舶与海洋工程学院，湖北武汉430074）

 

摘要：船体结构在外力载荷的作用下会有断裂失效的风险，针对船用金属试件的单向拉伸断裂现象，采用Gurson模型进行数值分析。阐述Gurson模型及相关理论，并基于C++语言实现其求解功能。分别研究初始缺陷比例、外部载荷、材料弹性模量和抗断裂性能对金属试件断裂现象的影响。通过与Q235低碳钢及铝合金的单向拉伸试验测量数据相对比，发现二者具有较好的一致性，说明该方法在评估结构断裂性能方面是可行的，程序是可靠的。

关键词：单向拉伸断裂；Gurson模型；空穴成核及生长；塑性应变；船用金属

中图分类号：U661.4               文献标志码：A         文章编号：2095-4069 (2020) 04-0044-06

 

 

 

基于垫木和环氧保护的

85000m³VLEC吊装工艺评估

 

谢继光，洪 伟，陶  晖

（上海绎凯船舶设计有限公司，上海200030）

 

摘要：对吊装工艺中鞍座内的相对间隙和滑移进行评估，以消除或尽量减小固定座环氧或垫木局部撕裂的风险。以85000m³超大型乙烷运输船（Very Large Ethane Carrier, VLEC）为例，分别对水上吊装和船台吊装等工况进行有限元接触分析，并根据间隙和滑移的大小及范围评估垫木或环氧破坏的风险。对比发现：水上吊装甲板总段的间隙相对较大且难以控制，吊装之后最大间隙可达2mm左右，方案改进之后最大间隙仍超过1mm，重力和浮力的不平均分布形成的船体梁载荷是导致间隙过大的主要原因；船台吊装时无明显的船体梁载荷，因此通过合理布置坞墩可基本上消除间隙。为保证环氧浇注质量，建议尽量选择在船台进行甲板总段合拢，并在环氧完全固化之后再进行主甲板吊装；主甲板必须在水上合拢时，建议往货舱底部中间压载舱打水，以减小中拱引起的船体变形。

关键词：C型独立罐；吊装；环氧树脂；层压垫木；裂缝；间隙；有限元分析

中图分类号：U663.7            文献标志码：A                 文章编号：2095-4069 (2020) 04-0050-06

 

 

 

通道系统艉门和跳板建造安装关键技术

 

刘  铭，刘  健，齐  斌

（沪东中华造船（集团）有限公司，上海 200129）

 

摘要：为提高通道系统艉门和跳板的建造、安装精度，以某船通道系统艉门和跳板为研究对象，对影响艉门和跳板建造、安装精度的3个关键因素（结构精度控制、铰链镗孔和轴孔同心度控制、密性控制）进行研究。通过采用关键技术，使艉门和跳板的施工顺利通过验收，提高艉门和跳板的建造、安装质量，缩短建造周期，确保船体的水密性能，为同类型船艉门和跳板的建造安装提供参考。

关键词：艉门；跳板；工艺；控制；建造质量

中图分类号：U663.2               文献标志码：A        文章编号：2095-4069 (2020) 04-0056-04

 

 

 

海洋工程制管车间智能制造规划布置方案

 

钱蔚鑫

（中船第九设计研究院工程有限公司，上海200063）

 

摘要：结构管是海洋工程产品的重要组成部分，在当前“智能制造”的背景下，我国海洋工程企业对自动化、智能化生产的要求越来越高，传统的人工生产模式已不能满足其生产需求。为改进海洋工程结构管的生产模式，对其生产工艺进行梳理，提出3种制管车间规划布置方案，通过对比分析确定最优的规划布置方案。以某一典型现代化海洋工程总装厂为例，基于最优的规划布置方案对其智能化设备进行布置，并通过仿真验证该方案的优越性。

关键词：制管车间；结构管；智能制造；规划布置方案

中图分类号：U671.3               文献标志码：A         文章编号：2095-4069 (2020) 04-0060-05

 

 

 

船舶多专业数字化协同开孔技术与系统

 

刘永珍，张  欣，杨义干，雷洪涛，胡志贤

（江南造船（集团）有限责任公司，上海201913）

 

摘要：对多专业协同开孔设计管理和基于知识工程的开孔技术进行研究。通过控制开孔的轮廓和开孔申请单的工作状态，实现设计协同过程中的数据共享和设计状态管理。采用知识工程方法实现轮廓线自动计算和结构批量开孔。实践应用结果表明，该成果不仅能实现以流程驱动管理的设计模式，而且能保证设计的高效性和准确性。

关键词：三维体验平台；知识工程；开孔管理；开孔轮廓

中图分类号：U662                文献标志码：A            文章编号：2095-4069 (2020) 04-0065-06

 

 

 

船舶设备类物资电子领料管控技术研究与应用

 

李淑俊，唐  俊，王  峰，张  磊

（中船黄埔文冲船舶有限公司，广东广州511462）

 

摘要：为提高船舶设备类物资管理的效率和准确性，研究设计一种物资一体化管控模式。探索船舶设备类物资电子领料的实现途径和方法，形成标准化管理流程，实现船舶设备类物资精细化管理，为造船高质量发展奠定基础。

关键词：精细化管理；电子领料；物资管理

中图分类号：U662.9              文献标志码：B             文章编号：2095-4069 (2020) 04-0071-04

 

 

 

孤立内波对动力定位船舶作业的影响和应对措施

 

陈  帅，俞金林，王靖凯，刘国增

（深圳海油工程水下技术有限公司，广东 深圳 518067）

 

摘要：通过分析孤立内波的分布及产生原因和动力定位船舶的作业原理，分析孤立内波对动力定位船舶作业的各种影响。结合多次应对内波工作的经验，从观测手段、作业前准备和现场应对等3方面论述相应的孤立内波应对措施。通过对某DP2级锚系作业工程船实际采用应对措施进行分析，验证这些措施的可行性。

关键词：动力定位船舶；孤立内波；中国南海；应对措施

中图分类号：P731.24；U698          文献标志码：A            文章编号：2095-4069 (2020) 04-0075-04