船体分段测量点数据与CAD模型自动匹配方法研究 被引量：10

1

作者 管官 申玫 +1 位作者 林焰 纪卓尚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期580-584,共5页

为了能准确分析船体分段的建造误差,给出合理的建造精度评价,船体分段测量点数据与CAD模型的精准匹配是关键.针对目前船厂通常采用全站仪进行测量,提出一种以全站仪测得的船体分段测量点集为处理对象,自动进行测量点数据与CAD模型匹配... 为了能准确分析船体分段的建造误差,给出合理的建造精度评价,船体分段测量点数据与CAD模型的精准匹配是关键.针对目前船厂通常采用全站仪进行测量,提出一种以全站仪测得的船体分段测量点集为处理对象,自动进行测量点数据与CAD模型匹配的算法.该算法分粗匹配与精匹配两部分,粗匹配采用主元分析(PCA)法来缩小测量点集与CAD模型点集间的错位,通过搜索最近点法来确定对应点对;精匹配以粗匹配的结果作为初始位置,采用欧拉旋转理论对测量点集进行旋转和平移调整使匹配结果最优.实例表明,该算法不需要明确测量点与CAD模型点的对应关系,能自动匹配二者,准确地评价船体分段建造精度,为后续装配提供依据. 展开更多

关键词 船体分段测量 主元分析(PCA) 欧拉旋转 自动匹配 粗匹配 精匹配

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考虑工程约束的船体分段测量点集匹配方法 被引量：9

2

作者 管官 林焰 +1 位作者 申玫 纪卓尚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期541-548,共8页

为了能准确分析船体分段的建造误差,给出合理的修改方案,船体分段测量点数据与CAD模型的最佳匹配是关键.传统的匹配算法不考虑船体分段测量点带有的船舶工程约束,得出的匹配结果往往不能满足工程实际要求.针对此问题,提出一种考虑船舶... 为了能准确分析船体分段的建造误差,给出合理的修改方案,船体分段测量点数据与CAD模型的最佳匹配是关键.传统的匹配算法不考虑船体分段测量点带有的船舶工程约束,得出的匹配结果往往不能满足工程实际要求.针对此问题,提出一种考虑船舶工程约束的船体分段测量点集自动匹配算法,该算法利用奇异值分解(SVD)法得到匹配初值,利用权值向量实现对不同方向上精度要求的误差分配,利用多目标优化法,把水平度、垂直度、平面度、直线度等工程约束引入到优化目标函数中,然后求解非线性多目标优化模型进而得出最佳匹配结果.实例表明,该算法能够在满足工程约束的前提下,获得最合理的匹配结果,为后续装配提供依据. 展开更多

关键词 工程约束 船体分段测量 奇异值分解(SVD) 权向量 多目标优化 自动匹配

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基于知识的船体结构快速设计及优化 被引量：16

3

作者 管官 林焰 纪卓尚 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期472-483,共12页

在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。文章针对这一目标,提出了基于知识的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识... 在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。文章针对这一目标,提出了基于知识的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识库的建立进行了研究,实现了船体结构三维快速优化设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定,构件尺寸通过母型知识库并运用NURBS函数插值再结合规范要求获得,对主要结构采用量子行为遗传算法进行优化。实例表明,该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中,既有助于设计知识的保留和再利用,又能实现对设计结果的自动检查,进而快速获得合理的船体结构。 展开更多

关键词 船体结构 知识工程 参数化 快速设计 量子行为遗传算法

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基于FLUENT的LNG储罐瞬态蒸发率仿真实验 被引量：5

4

作者 管官 林焰 +1 位作者 杨蕖 周帅 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第9期79-82,共4页

为使学生接触专业科研前沿,更好地培养其科研与创新能力,将LNG储罐瞬态蒸发率研究内容引入到实验教学当中,开展了基于FLUENT的LNG储罐瞬态蒸发率仿真实验研究。利用FLUENT进行仿真实验,可直观呈现LNG储罐在不同充满率、不同环境温度、... 为使学生接触专业科研前沿,更好地培养其科研与创新能力,将LNG储罐瞬态蒸发率研究内容引入到实验教学当中,开展了基于FLUENT的LNG储罐瞬态蒸发率仿真实验研究。利用FLUENT进行仿真实验,可直观呈现LNG储罐在不同充满率、不同环境温度、不同内径尺寸下LNG蒸发率的变化规律,便于学生理解LNG蒸发规律。通过该教学和科研相结合的仿真实验,提高了实验教学效果,有利于提高学生的仿真能力,激发学生的科学探索精神,培养学生运用实验手段解决科研问题的能力。 展开更多

关键词 液化天然气储罐 瞬态蒸发率 仿真实验 FLUENT

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基于ANSYS的LNG船舱段结构强度仿真实验研究 被引量：5

5

作者 管官 林焰 +1 位作者 杨蕖 周帅 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第7期19-23,共5页

为使学生接触专业科研前沿,更好地培养其科研与创新能力,将LNG船舱段结构强度研究内容引入到实验教学当中,开展了基于ANSYS的LNG船舱段结构强度仿真实验研究。利用ANSYS进行仿真实验,可对LNG船舱段结构强度进行研究,选取14种满载工况和1... 为使学生接触专业科研前沿,更好地培养其科研与创新能力,将LNG船舱段结构强度研究内容引入到实验教学当中,开展了基于ANSYS的LNG船舱段结构强度仿真实验研究。利用ANSYS进行仿真实验,可对LNG船舱段结构强度进行研究,选取14种满载工况和14种压载工况,对LNG船在各个工况下的舱段结构应力和变形情况进行仿真,发现高应力部位,为改进船体结构提供指导。通过该教学和科研相结合的仿真实验,提高了教学效果,有利于提高学生的仿真能力,激发学生的科学探索精神,培养学生运用实验手段解决科研问题的能力。 展开更多

关键词 液化天燃气船 舱段 结构强度 仿真实验

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基于ANSYS的LNG储罐稳态蒸发率仿真实验 被引量：4

6

作者 管官 林焰 +1 位作者 杨蕖 周帅 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2017年第1期129-131,142,共4页

将LNG储罐稳态蒸发率研究内容引入实验教学,开发了基于ANSYS的LNG储罐稳态蒸发率仿真实验。利用ANSYS进行仿真实验,可获得LNG储罐稳态温度场分布以及不同环境温度、不同保温层厚度、不同保温层导热系数下的稳态漏热量及蒸发率,便于学生... 将LNG储罐稳态蒸发率研究内容引入实验教学,开发了基于ANSYS的LNG储罐稳态蒸发率仿真实验。利用ANSYS进行仿真实验,可获得LNG储罐稳态温度场分布以及不同环境温度、不同保温层厚度、不同保温层导热系数下的稳态漏热量及蒸发率,便于学生理解LNG蒸发规律。通过该教学和科研相结合的仿真实验,提高了教学效果,有利于提高学生的仿真能力,培养学生运用实验手段解决科研问题的能力。 展开更多

关键词 LNG储罐 稳态蒸发率 仿真实验 ANSYS

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独立C型LNG储罐蒸发率实验设计 被引量：5

7

作者 管官 林焰 +1 位作者 杨蕖 周帅 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2017年第9期56-59,共4页

为使学生充分理解LNG蒸发规律,针对研制的独立C型LNG储罐及保温层装置,进行适用于实验教学的创新实验设计,开发了独立C型LNG储罐蒸发率实验,设计了实验方案,介绍了实验原理、实验测量方法、实验目的、实验装置、实验内容及步骤等。此实... 为使学生充分理解LNG蒸发规律,针对研制的独立C型LNG储罐及保温层装置,进行适用于实验教学的创新实验设计,开发了独立C型LNG储罐蒸发率实验,设计了实验方案,介绍了实验原理、实验测量方法、实验目的、实验装置、实验内容及步骤等。此实验的开设不仅可以大大增强科研设备的利用率,而且对提高教学效果有很大帮助,有利于激发学生的科学探索精神,也为相关课程的实验教学改革提供借鉴。 展开更多

关键词 LNG储罐 蒸发率 实验设计

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基于逆向工程的船用螺旋桨数字化检测方法 被引量：9

8

作者 管官 顾文文 杨蕖 《船海工程》 北大核心 2018年第5期23-26,共4页

针对传统螺旋桨检测方法操作困难、效率低、检测精度差等问题,采用三维激光扫描仪对船用螺旋桨进行测量并获得完整的三维点云数据,利用CATIA软件对点云数据进行预处理,对处理后的点云进行模型重建得到满足精度要求的曲面,对重建的螺旋... 针对传统螺旋桨检测方法操作困难、效率低、检测精度差等问题,采用三维激光扫描仪对船用螺旋桨进行测量并获得完整的三维点云数据,利用CATIA软件对点云数据进行预处理,对处理后的点云进行模型重建得到满足精度要求的曲面,对重建的螺旋桨模型与设计模型进行偏差分析,得到桨叶上各点的偏差值,通过该方法可以实现船用螺旋桨的数字化检测。 展开更多

关键词 船用螺旋桨 质量检测 逆向工程 数字化 CATIA

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基于ANSYS的LNG储罐管路漏热影响仿真实验 被引量：3

9

作者 管官 林焰 +1 位作者 杨蕖 顾文文 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2017年第10期112-116,共5页

为更好地培养学生的科研与创新能力,将LNG储罐管路漏热影响的研究内容引入实验教学当中。利用ANSYS进行仿真实验,分别对管路的直径、壁厚和长度对储罐漏热的影响以及相同管路下不同保温层导热系数的漏热规律进行研究,获得漏热影响规律,... 为更好地培养学生的科研与创新能力,将LNG储罐管路漏热影响的研究内容引入实验教学当中。利用ANSYS进行仿真实验,分别对管路的直径、壁厚和长度对储罐漏热的影响以及相同管路下不同保温层导热系数的漏热规律进行研究,获得漏热影响规律,便于学生理解。通过该教学和科研相结合的仿真实验,提高了教学效果,有利于提高学生的仿真实验能力和培养学生运用实验手段解决科研问题的能力。 展开更多

关键词 LNG储罐 管路漏热 仿真实验 ANSYS

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基于FLUENT的独立C型液货舱晃荡仿真实验研究 被引量：2

10

作者 管官 林焰 +1 位作者 杨蕖 周帅 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第8期95-99,116,共6页

船体液舱内晃荡是流体力学理论中的一个难点。为使学生充分理解独立C型液货舱内的液货晃荡问题,针对独立C型液货舱晃荡复杂、非线性的特点,建立了晃荡数值计算模型,设计了基于FLUENT的独立C型液货舱晃荡仿真实验,对不同工况下的晃荡进... 船体液舱内晃荡是流体力学理论中的一个难点。为使学生充分理解独立C型液货舱内的液货晃荡问题,针对独立C型液货舱晃荡复杂、非线性的特点,建立了晃荡数值计算模型,设计了基于FLUENT的独立C型液货舱晃荡仿真实验,对不同工况下的晃荡进行仿真实验。利用FLUENT进行仿真实验,能促进学生对液体晃荡机理的理解,使学生熟悉计算流体力学的基本知识,掌握晃荡载荷计算方法,有利于提高学生的仿真能力,激发学生的科学探索热情,培养学生解决实际科研问题的能力。 展开更多

关键词 独立C型液货舱 晃荡 仿真实验 FLUENT

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带工程约束且可剔除错误点船体分段点集匹配方法 被引量：3

11

作者 管官 廖红玲 杨蕖 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期53-62,共10页

为了有效提高船体分段测量点集与理论点集的精准匹配技术,提出了一种自动剔除错误点且考虑工程约束的船体分段点集匹配方法.该方法分为粗匹配与精匹配两步,粗匹配采用改进的随机抽样一致性算法实现了快速剔除错误点,同时基于奇异值分解... 为了有效提高船体分段测量点集与理论点集的精准匹配技术,提出了一种自动剔除错误点且考虑工程约束的船体分段点集匹配方法.该方法分为粗匹配与精匹配两步,粗匹配采用改进的随机抽样一致性算法实现了快速剔除错误点,同时基于奇异值分解法确定了刚性变换矩阵,获得了较准确的匹配初值;精匹配利用层次分析法自动获得了工程约束权值,采用权值向量将工程约束引入多目标函数中,通过求解多目标模型获得匹配结果.实例表明,该方法可快速自动剔除错误点,在考虑工程约束的条件下获得较精确的合理结果,为船体分段后续的搭载提供了依据. 展开更多

关键词 船体分段 点集匹配 剔除错误点 随机抽样一致性算法 工程约束 权值向量 层次分析法

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豪华邮轮主尺度要素统计分析 被引量：2

12

作者 管官 顾文文 杨蕖 《船海工程》 北大核心 2019年第1期1-4,共4页

搜集整理188艘豪华邮轮的船型资料,分析豪华邮轮各主尺度要素的特点,运用统计学方法处理统计数据,分别用单变量回归、多元回归分析和BP神经网络回归方法建立豪华邮轮主尺度的数学模型,并对回归结果进行验证和误差分析,经检验,得到的回... 搜集整理188艘豪华邮轮的船型资料,分析豪华邮轮各主尺度要素的特点,运用统计学方法处理统计数据,分别用单变量回归、多元回归分析和BP神经网络回归方法建立豪华邮轮主尺度的数学模型,并对回归结果进行验证和误差分析,经检验,得到的回归公式误差较小。 展开更多

关键词 豪华邮轮 主尺度 单变量回归 多元回归 BP神经网络

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基于量子行为遗传算法的船体局部结构优化设计 被引量：9

13

作者 刘波 林焰 +2 位作者 吕振望 管官 纪卓尚 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期484-492,共9页

采用遗传算法解决船舶复杂结构中混合设计变量优化问题时,其效果很有效,且能获得全局最优可行解。然而,简单遗传算法局部搜索能力差且易于早熟。为了提高对船舶复杂结构设计变量解空间的搜索能力,该文设计了一种基于二进制编码的适用于... 采用遗传算法解决船舶复杂结构中混合设计变量优化问题时,其效果很有效,且能获得全局最优可行解。然而,简单遗传算法局部搜索能力差且易于早熟。为了提高对船舶复杂结构设计变量解空间的搜索能力,该文设计了一种基于二进制编码的适用于混合变量的量子行为遗传算法,比较适合于复杂函数的全局寻优,且搜索能力优于标准遗传算法。通过三个算例对算法的寻优能力进行测试,实验结果表明,采用量子行为遗传算法进行的船体局部结构优化设计具有较好的计算质量与计算效率。 展开更多

关键词 量子行为遗传算法 船体局部结构 结构优化设计 混合设计变量 搜索能力

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LNG独立C型液舱晃荡特性试验研究 被引量：5

14

作者 刘戈 林焰 +1 位作者 管官 李冰 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期467-475,共9页

与LNG运输船不同,LNG加注船的液舱会经常处于部分装载状态,故液舱晃荡问题必须予以考虑.由于目前LNG加注船主要采用独立C型液舱,针对该种形式液舱,使用模型试验,系统研究了不同载液高度、激励频率及激励幅值影响下的晃荡情况.讨论分析... 与LNG运输船不同,LNG加注船的液舱会经常处于部分装载状态,故液舱晃荡问题必须予以考虑.由于目前LNG加注船主要采用独立C型液舱,针对该种形式液舱,使用模型试验,系统研究了不同载液高度、激励频率及激励幅值影响下的晃荡情况.讨论分析了其晃荡时自由液面的波形特征,对中间液深工况下,自由液面在舱顶的影响下出现的波形进行分类.通过对晃荡荷载的统计分析,发现产生最大荷载的激励频率与理论固有频率有所偏差,且该偏差会随着液位的升高而降低.此外,在荷载空间分布方面,载液高度为0.6 D_i(D_i为模型液舱直径)时,自由液面在封头处破碎严重,会对液舱封头上部产生较大冲击;而在0.8 D_i载液高度时,应充分考虑0.8f_n(f_n为理论固有频率)至1.2f_n激励区间内的顶部冲击荷载. 展开更多

关键词 晃荡 独立C型液舱 LNG加注船 试验研究

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基于知识工程的船舶机舱设备三维布局设计 被引量：11

15

作者 王运龙 姜云博 +2 位作者 管官 邢佳鹏 于光亮 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1219-1227,共9页

船舶机舱设备布局设计属于密闭有限空间多目标优化设计问题,作为船舶的心脏,机舱设备的布局效果会影响到整条船舶各方面的性能.通过CATIA软件和知识工程技术对一艘多用途载货船舶机舱设备进行三维布局设计研究,建立船舶机舱分类规则以... 船舶机舱设备布局设计属于密闭有限空间多目标优化设计问题,作为船舶的心脏,机舱设备的布局效果会影响到整条船舶各方面的性能.通过CATIA软件和知识工程技术对一艘多用途载货船舶机舱设备进行三维布局设计研究,建立船舶机舱分类规则以提高知识获取效率;建立设备虚拟面积增加规则来控制设备间距;运用参数化装配完成知识推理.最后,对生成的布局方案通过横倾力矩、干涉检查及逃生时间3项规则进行专家校验,结果符合预期,验证了知识工程在船舶机舱三维布局设计中的可行性和有效性. 展开更多

关键词 船舶机舱 三维布局 知识工程 虚拟面积 多目标优化

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LNG独立C型舱晃荡的频域共振特性试验研究 被引量：5

16

作者 刘戈 林焰 +1 位作者 管官 王翀 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2392-2398,共7页

通过有限元方法结合势流理论,计算LNG独立C型舱内液体在自由振荡下的理论固有频率,通过试验结合快速傅里叶变换(FFT)对计算结果进行验证.利用外界激励,在0.25、0.40和0.60倍液舱模型直径的载液高度下,以相同激励幅值在液体固有频率附近... 通过有限元方法结合势流理论,计算LNG独立C型舱内液体在自由振荡下的理论固有频率,通过试验结合快速傅里叶变换(FFT)对计算结果进行验证.利用外界激励,在0.25、0.40和0.60倍液舱模型直径的载液高度下,以相同激励幅值在液体固有频率附近进行扫频试验.对液体受迫晃荡时自由液面形状进行描述,发现0.5的理论固有频率为晃荡起始频率,终止频率会随着液位升高而下降.利用统计值对3个不同载液高度下的理论固有频率与共振频率的关系进行定量比较,结果表明:共振频率比理论固有频率分别增大31%、13%和7%. 展开更多

关键词 共振 固有频率 晃荡 频域分析

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基于照度的舰船尾流水池模拟测试系统设计与开发 被引量：1

17

作者 王运龙 张欣 +2 位作者 金朝光 管官 廉立晨 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第7期84-88,共5页

为解决舰船尾流场在实验水池模拟测试问题,增强学生对舰船尾流特性的直观理解和认知,研发一种基于照度的舰船模拟尾流测试系统。构建一种将舰船尾流气泡场和湍流场有机融合的新型舰船尾流模拟方案,实现在对舰船气泡尾流场初生、扩散、... 为解决舰船尾流场在实验水池模拟测试问题,增强学生对舰船尾流特性的直观理解和认知,研发一种基于照度的舰船模拟尾流测试系统。构建一种将舰船尾流气泡场和湍流场有机融合的新型舰船尾流模拟方案,实现在对舰船气泡尾流场初生、扩散、消失全生命周期要素模拟的基础上,根据流场中气泡数量和尺度会使光的透射信号产生显著区别这一特点,开发一种基于照度的舰船模拟尾流测试系统。通过实验测试及与声尾流测试系统测试结果相互验证,证明了基于照度的舰船模拟尾流测试系统的可行性和有效性。 展开更多

关键词 舰船尾流 照度计 微气泡场 湍流场

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基于改进遗传算法的船舶管路布局设计 被引量：14

18

作者 董宗然 楼偶俊 管官 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第19期252-260,共9页

针对船舶管路布局设计中的路径规划问题提出一种改进型遗传算法求解方法。建立船舶管路布局设计问题的模型空间、约束条件和优化目标;提出一种基于连接点网格的定长编码方法,结合该编码方法设计了适合改进遗传算法应用的适应度函数和交... 针对船舶管路布局设计中的路径规划问题提出一种改进型遗传算法求解方法。建立船舶管路布局设计问题的模型空间、约束条件和优化目标;提出一种基于连接点网格的定长编码方法,结合该编码方法设计了适合改进遗传算法应用的适应度函数和交叉、变异算子,定长编码可降低遗传算子设计复杂度和非法个体修补代价;提出在进化流程中嵌入以"去折弯"和"改模式"两种改善型变异方法构建的爬山操作,以提升算法收敛性和寻优能力。通过仿真实验验证所提算法具有可行性和先进性。 展开更多

关键词 船舶管路布局设计 遗传算法 定长编码

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小型LNG船C型独立液舱内部压力计算 被引量：5

19

作者 关心 马坤 管官 《中国舰船研究》 2014年第4期30-35,共6页

根据IMO《国际散装运输液化气体船舶构造与设备规则》及相关的压力容器标准GB 150.3-2011,提出一种针对小型LNG船C型独立液舱内部压力的三维计算方法,并借助AutoCAD的建模与计算功能,利用VBA进行二次开发,用程序实现内部压力及板厚的三... 根据IMO《国际散装运输液化气体船舶构造与设备规则》及相关的压力容器标准GB 150.3-2011,提出一种针对小型LNG船C型独立液舱内部压力的三维计算方法,并借助AutoCAD的建模与计算功能,利用VBA进行二次开发,用程序实现内部压力及板厚的三维计算。针对某多用途小型LNG船的C型独立液舱,分别采用三维计算方法与传统的二维计算方法进行计算并比较结果差异,同时分析由船舶运动引起的加速度对计算结果的影响。结果显示:采用三维计算方法所得结果更准确,在精确设计时有必要按照三维计算方法进行计算;在工程实际中,针对设计蒸气压力通常大于0.3 MPa的单圆筒C型独立液舱的内部压力计算,可以采用传统的二维方法;由船舶运动引起的加速度对计算结果的影响不可忽略;对于设计蒸气压力较小的其它形式液舱的内部压力计算,应采用三维计算方法。 展开更多

关键词 LNG船 C型独立液舱 内部压力 三维计算 船舶运动

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小型海船锚系布置快速性设计方法研究 被引量：1

20

作者 王侨 张明霞 +2 位作者 王运龙 包文婧 管官 《中国舰船研究》 2012年第2期86-90,共5页

由于《海船艏锚泊设计导则》(CB/Z 280-2011)只适用于载重2 000 t以上的钢质海船,未对小型海船的锚泊设计提出指导,故小型海船的锚泊设计需另寻方法。在总结小型海船锚系布置设计特点的基础上,针对小型海船锚链筒的布置即使反复调整其... 由于《海船艏锚泊设计导则》(CB/Z 280-2011)只适用于载重2 000 t以上的钢质海船,未对小型海船的锚泊设计提出指导,故小型海船的锚泊设计需另寻方法。在总结小型海船锚系布置设计特点的基础上,针对小型海船锚链筒的布置即使反复调整其空间位置也难以满足对其长度的要求等问题,通过对锚链筒位置的几何模型进行分析,采用解析几何法解决了锚链筒的定位;基于CAD二次开发,实现了锚链筒最优位置确定。经验证,该方法速度快,能满足小型海船锚系布置的要求。 展开更多

关键词 小型海船 锚系布置设计 二次开发

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