2023(02)-1. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230201
摘要:为研究螺旋桨直径削边各关键参数对振动特性的影响,开发螺旋桨直径削边振动分析软件。利用有限元理论,基于Qt平台,结合MATLAB与ANSYS相关模块混合编程完成开发。以4382桨为例进行模态频率的数值预报,并与文献结果对比,误差不超过6.0%,证明该软件的程序和计算结果可信。该软件可为确定船-机-桨匹配下的振动特性最优的螺旋桨直径削边方案提供理论指导,具有良好的工程应用价值。
2023(02)-6. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230202
摘要:为了在不添加额外方程或判断条件的情况下,求解锚链多体系统悬链和卧链共存的状态,提出利用最优化原理描述静态锚链多体系统的状态方程,即最小势能方程,并与传统的悬链线方程和多体系统一般力学方程进行对比分析。结果表明,该方法不需要进行复杂的受力分析,形式简单且物理意义明确。数值计算结果与传统方法在计算悬链时是一致的,且可在统一的框架下计算悬链和卧链同时存在的状态。
2023(02)-10. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230203
摘要:为基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的单体船型水动力性能计算参数提供参考依据,开展相关的收敛性分析。采用CFD数值计算,分析网格尺度、湍流模型和时间步长对于船舶水动力计算的收敛性影响,提出基于CFD的船舶水动力计算优化参数模型,并以水池模型试验验证所提方案的准确性。采用船长2.83%的非结构化网格进行流体计算域网格划分,采用Realizable k-ε湍流模型,计算时间步长取波浪遭遇周期Te的1/200,可更加合理地模拟船舶在规则波中的运动响应,为基于CFD的船舶阻力与耐波性计算提供确定依据。
2023(02)-18. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230204
摘要:目前在工程问题中,对于管道支架强度的计算往往仅考虑单支架强度而忽略相邻支架整体强度。以某深水通用型浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)消防水管路系统部分管道为研究对象,采用CAESARⅡ管道应力分析软件提取管道支架荷载数据,分别对单支架受力的应力与变形情况和相邻支架整体受力的应力与变形情况进行计算与分析。在不同算例中,支架最大应力与变形同受力情况相关,但在相邻支架整体受力下,支架最大应力与变形均显著降低。结果表明,单支架强度的传统计算方式偏于保守。在实际工程中对于管道支架强度分析应综合考虑相邻支架整体强度。
2023(02)-25. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230205
摘要:基于国内某深水导管架项目,从工程实用角度出发,介绍在导管架建造过程中杆件涡激振动的理论评估方法和约束条件的选择标准,并对结构片总装时的涡激振动进行计算。结果表明:较弱的约束条件使杆件更易发生涡激振动;不同规格杆件的涡激振动对约束条件的敏感性不同;高柔度杆件具有相对更高的涡激振动风险,短粗型杆件的涡激振动对约束状态的变化更敏感。
2023(02)-30. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230206
摘要:为检验某内河三体船的轴流式喷泵性能,开展缩比模型试验泵台架试验。采用结构化网格离散计算域得到实尺度喷泵外特性曲线,经无量纲相似换算得到与试验情况相符合的计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)计算值。在流量阀全打开、非等转速条件下和不同流量、等转速条件下进行测量,得到试验泵功率和扬程等数据。在功率损失分析基础上,对比试验测量值与CFD计算值。结果表明:在1 130~1 760 r/min转速条件下两者吻合较好,最大误差为7.6%;在等转速条件下扬程特性曲线趋势达成较好一致性。
2023(02)-34. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230207
摘要:传统船坞搭载使用二维平面搭载坐标系,搭载精度数据传输效率低、无法共享。为解决上述问题,构建数字化船坞系统。以数字化船坞三维测控网为基准,以数字化船坞精度管理系统实现船坞搭载数据的无纸化传输、实时共享和统计分析,精度数据真正实现前后生产工序互联互通。实际应用表明,数字化船坞用于多总段连续模拟搭载、总段搭载定位和船坞移船坐墩定位可大幅提高搭载定位精度和作业效率。
2023(02)-39. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230208
摘要:针对原油转驳船(Cargo Transfer Vessel,CTV)主推进器设备尺寸大、质量大和安装难度大等问题,设置主推进器基座,用于对艉部结构与主推进器的连接安装。详细研究主推进器基座的设计、制造与安装技术。对主推进器基座进行合理的结构设计,确定有效的焊接工艺和安装流程,可确保基座的结构稳定性和制造与安装的精度。
2023(02)-44. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230209
摘要:对年度船舶黑碳排放进行概述。以2018年度中国沿海为目标区域,对年度船舶活动特征进行分析。基于自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据,对年度船舶黑碳排放量进行计算,根据计算结果对年度船舶黑碳排放特征进行分析,并提出中国沿海船舶黑碳减排建议。
2023(02)-49. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230210
摘要:某型船线型尖瘦,为保证其下水的安全性,针对其下水状态和结构特点,确定采用全钢梁支撑船体的重力纵向下水工艺。确定下水支反力,采用有限元方法对最大支反力作用下的船体局部强度进行校核,并明确钢梁、钢梁固定工装、滑板和钢珠等的下水布置。该工艺经实船验证其可行性和安全性,可为相似船型下水方法和工艺编制提供参考经验。
2023(02)-53. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230211
摘要:针对使用传统量具对船舶成品管尺寸偏差进行检验存在效率低、误差大等问题,设计一种基于多相机摄影测量系统的船舶成品管尺寸偏差自动测量系统。该系统由近景工业摄影测量双相机系统、扫码枪软件集成系统、实时数字化分析软件和编码定位工装组成,实现不同种类成品管的实时在线检测工作,并出具检测结果报告。该系统可提高船舶成品管的检测精度和检测效率。
2023(02)-58. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230212
摘要:对电力推进科考船在科考作业时由于负载波动给电力系统带来技术难题进行分析,提出在电力系统中加入磷酸铁锂储能单元的解决办法,以实现利用储能单元具有的削峰填谷能力,使电力系统的运行趋于稳定。同时,以智能型无人系统母船为例,介绍储能系统兼具动力电池系统在船舶进出港时实现纯电力推进的零排放关键技术。提出含磷酸铁锂储能单元的电力推进配电系统的配置方案及其充放电调度控制方式,为工程人员设计类似科考船提供解决方案和参考。
2023(02)-63. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230213
摘要:随着多机器人协同作业的大型机器人焊接工作站的广泛应用,对机器人安全防护策略提出更高要求以满足企业安全生产需要。在对大型机器人焊接工作站危险因素进行分析的基础上,重点从设备碰撞和人员安全角度入手,对机器人本体、上位机控制系统、视觉安全系统和物理限位等方面的安全防护提出明确的配置方案,并在实际的焊接工作站中得到验证应用。
2023(02)-67. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230214
摘要:针对薄板分段车间的焊接装备复杂化程度高、焊接作业监控困难、焊接信息反馈不及时等问题,研究薄板分段车间T型梁焊接机器人的工艺流程和工艺参数,开发一种基于对象链接与嵌入过程控制的统一架构[OLE(Object Linking and Embedding)for Process Control Unified Architecture,OPC UA]技术的T型梁焊接机器人在线监测系统。该系统主要对T型梁焊接机器人的生产进度、设备运行状态和中间产品质量等进行在线监测,实现数据实时采集和生产过程监控与分析等功能,可消除设备之间的信息孤岛现象,实现车间生产透明化,提高生产效率,确保焊接质量。
2023(02)-71. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230215
摘要:为提高船厂对管件生产数据和质量数据的管控,提出构建船舶管加工工艺数据库系统。研究管加工工艺数据库系统总体设计,梳理管加工工艺流程,完善管件组立过程。经船厂实际应用,船舶管加工工艺数据库系统实现管件物料清单(Bill of Material,BOM)管理规范化和工时精细化,可有效提高船厂生产效率,满足企业预期要求。
2023(02)-78. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230216
摘要:随着物联网(Internet of Things,IoT)技术与先进造船技术的融合创新,全球造船市场竞争格局、成本结构和产业供应链结构均发生深刻变化。跟踪掌握全球智能船厂IoT技术创新态势,有助于中国造船产业在全球市场竞争中缩短技术差距、发挥竞争优势。采用优势、劣势、机会、风险(Strength, Weakness, Opportunities, Threats,SWOT)分析法对日本和韩国的造船产业政策制定思路进行深入解读,运用专利技术路线图对美国和韩国智能船厂IoT技术的创新路径进行梳理与分析,并对比美国、韩国和中国的智能船厂IoT技术路线关键节点,评估中国与先进国家之间的差距。建议中国以上海为策源地加快提升研发水平并构建国内智能船厂IoT创新供应链。
2023(02)-86. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2023.02.20230217
摘要:船舶异质结构焊缝检测的相控阵超声全聚焦算法信噪比高、适应性强,但该算法存在超大计算量和伪影等诸多问题。依据声束指向性提出该算法的优化方案。过滤非声束指向性声场中的重构点可大幅提升计算速度,并可优化相同路径默认调取全矩阵中同一幅值的伪影问题。将优化算法用于异质结构,获得高效高质量的检测结果,为满足铝钛钢复合接头大批量在线无损检测的工程需求提供思路。