风浪环境下破损舰船动稳性安全评估方法分析

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作者 柴威 张家兴 +3 位作者 封培元 杨霄楠 吴俊 齐健璋 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第4期80-87,共8页

[目的]为有效评估破损舰船在风浪中的稳性安全,提出一种基于横摇运动响应极值预报的评估方法。[方法]首先,以DTMB5415舰船标模为研究对象,计算典型破损工况下舰船的静稳性参数;其次,构建横风横浪联合作用下破损舰船的单自由度横摇运动方... [目的]为有效评估破损舰船在风浪中的稳性安全,提出一种基于横摇运动响应极值预报的评估方法。[方法]首先,以DTMB5415舰船标模为研究对象,计算典型破损工况下舰船的静稳性参数;其次,构建横风横浪联合作用下破损舰船的单自由度横摇运动方程,使用CFD方法获取横摇阻尼系数,计算风浪中破损舰船的横摇运动响应;最后,结合蒙特卡罗方法和Gumbel方法,预报破损舰船在不同风浪条件下的横摇运动响应极值分布,评估船舶的动稳性安全,并与基于极限动倾角的动稳性评估方法进行对比分析。[结果]结果显示,所提方法充分考虑了波浪参数(有义波高、波浪周期)对舰船动稳性安全的影响,相比基于极限动倾角的动稳性评估方法更全面。[结论]所做研究能为破损舰船稳性评估提供重要参考。 展开更多

关键词 舰船 破损舰船 稳性 横摇极值 风浪环境

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破损舰船剩余强度的可靠性评估方法研究 被引量：9

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作者 任慧龙 李陈峰 +1 位作者 李辉 冯国庆 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第7期757-764,共8页

为了合理地评估破损舰船的剩余强度,基于可靠性方法,考虑剩余承载能力和外载荷的不确定性,给出了一种计算破损舰船剩余强度的方法。应用该可靠性评估方法和LR军规的确定性方法对某舰的剩余强度进行评估,计算结果表明两种方法的评估结论... 为了合理地评估破损舰船的剩余强度,基于可靠性方法,考虑剩余承载能力和外载荷的不确定性,给出了一种计算破损舰船剩余强度的方法。应用该可靠性评估方法和LR军规的确定性方法对某舰的剩余强度进行评估,计算结果表明两种方法的评估结论相吻合,且采用可靠性方法计算破损舰船的失效概率能更清晰地反映出舰船在破损情况下的残存能力,可以定量地给出海况、船体破损程度、浪向、航速等参数对残存能力的影响,是值得深入研究的方法。同时,还对破口尺寸的变化对剩余强度的影响进行了分析。 展开更多

关键词 破损舰船 剩余强度 剩余承载能力 破损载荷 可靠性 失效概率

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破损舰船瘫船状态倾覆概率评估方法 被引量：5

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作者 吕振望 马坤 李新萌 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2016年第2期21-26,共6页

国际海事组织已基本确定了完整船瘫船状态下的第2层薄弱性倾覆概率评估方法。由于破损舰船在风浪中运动的复杂性,破损舰船瘫船状态下的倾覆概率评估方法还未提出。基于完整船瘫船失效模式评估方法的思想,对破损舰船的横摇运动进行简化,... 国际海事组织已基本确定了完整船瘫船状态下的第2层薄弱性倾覆概率评估方法。由于破损舰船在风浪中运动的复杂性,破损舰船瘫船状态下的倾覆概率评估方法还未提出。基于完整船瘫船失效模式评估方法的思想,对破损舰船的横摇运动进行简化,提出一种评价破损舰船瘫船状态下倾覆概率的方法,并利用实船进行计算分析。分析各参数对倾覆概率的影响,研究对称进水和非对称进水这2种情况下的倾覆概率。结果表明:所提的用于评价破损舰船瘫船状态下倾覆概率的方法可行,其中非对称进水更为危险,可为研究破损舰船瘫船稳性提供参考。 展开更多

关键词 破损舰船 瘫船状态 倾覆概率 破损稳性

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破损舰船运动与波浪载荷预报方法 被引量：1

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作者 王晓强 李陈峰 任慧龙 《中国舰船研究》 2012年第4期30-35,共6页

为了研究舰船舱室破损对船体运动与波浪载荷的影响,采用三维频域势流理论,计算了发生第二类舱室破损后舰船在斜浪规则波上的运动与垂向弯矩。以一典型破损情况为例,计算了船舶破损后的浮态及稳性,并与破损前进行了比较,结果显示,横摇运... 为了研究舰船舱室破损对船体运动与波浪载荷的影响,采用三维频域势流理论,计算了发生第二类舱室破损后舰船在斜浪规则波上的运动与垂向弯矩。以一典型破损情况为例,计算了船舶破损后的浮态及稳性,并与破损前进行了比较,结果显示,横摇运动及垂向弯矩明显增加,而其它5个自由度运动则有所减小。基于船舶静力学原理,分析了舰船破损对浮态及稳性的影响。最后,使用格林函数法研究了舱室进水导致的液舱晃荡,结果表明,液舱晃荡附加质量在某些频率附近有明显的共振效应,必须通过阻尼系数考虑流体粘性的影响,避免产生非物理结果。 展开更多

关键词 破损舰船 运动与波浪载荷预报 液舱晃荡 浮态 稳性

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水下爆炸及随机外力下破损舰船的倾覆概率分析 被引量：1

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作者 张婧 施兴华 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第4期350-358,共9页

探讨了水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船的运动及其倾覆概率的计算。将爆炸载荷作用及平均风扰动力矩处理为定常横倾力矩,建立了爆炸载荷和随机风浪中舰船运动的非线性微分方程。结合扩维技巧,将横摇方程转化为五维Ito随机微... 探讨了水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船的运动及其倾覆概率的计算。将爆炸载荷作用及平均风扰动力矩处理为定常横倾力矩,建立了爆炸载荷和随机风浪中舰船运动的非线性微分方程。结合扩维技巧,将横摇方程转化为五维Ito随机微分方程,应用Gauss-Legendre路径积分法给出随机扰动为白噪声时横摇角度的概率密度函数随时间的演变,按照现有的倾覆准则给出预报一定装药量下舰船倾覆概率的表达式。通过算例,计算了破损舰船不同装药量下不同时刻的倾覆概率,分析不同装药量对倾覆概率的影响。研究表明,此方法简便可行,并能在数量上预报破损舰船在水下爆炸及随机风浪下的倾覆概率,为进一步研究舰船倾覆及稳性横准提供有益的参考。 展开更多

关键词 破损舰船 倾覆概率 随机风浪 水下爆炸 路径积分法

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水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船的运动及其倾覆概率计算

6

作者 江忠 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第20期4-6,共3页

针对当前在水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下,破损舰船运动及其倾覆概率的计算结果误差较大的问题,对其进行研究。分析爆炸冲击波传播速度对战斗状态舰船的影响,推导出战斗状态下舰船横摇幅度加剧程度,得到水下爆炸载荷的倾侧力矩,并... 针对当前在水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下,破损舰船运动及其倾覆概率的计算结果误差较大的问题,对其进行研究。分析爆炸冲击波传播速度对战斗状态舰船的影响,推导出战斗状态下舰船横摇幅度加剧程度,得到水下爆炸载荷的倾侧力矩,并研究稳定航行中舰船的航速与绝对风速之间的关系,通过理论力学建立破损舰船的横摇运动方程,得出随机风浪对航行中舰船的扰动力矩,基于现有的倾覆准则,计算出水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船的倾覆概率。通过实验,对该方法与传统方法的计算结果误差值进行对比。与传统计算方法相比,该方法所得到的结果误差明显减小。 展开更多

关键词 随机风浪 破损舰船 水下爆炸载荷 倾覆概率

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破损舰船在波浪中的响应预报与试验研究 被引量：1

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作者 冯乾栋 胡嘉骏 +1 位作者 张凡 耿彦超 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第11期29-32,共4页

为研究舰船破损后在波浪中的响应,开展舰船在完整正浮状态以及破损后倾斜状态的模型试验。基于三维线性势流理论,使用三维频域方法对模型破损前后的响应做数值预报。与试验结果相比,数值预报结果符合较好,验证了预报方法的合理性。最后... 为研究舰船破损后在波浪中的响应,开展舰船在完整正浮状态以及破损后倾斜状态的模型试验。基于三维线性势流理论,使用三维频域方法对模型破损前后的响应做数值预报。与试验结果相比,数值预报结果符合较好,验证了预报方法的合理性。最后,通过与该舰船模型破损前的响应结果对比,研究分析破损对舰船在波浪中响应的影响。 展开更多

关键词 破损舰船 模型试验 三维频域方法

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破损进水舰船非线性横摇运动的实验研究 被引量：7

8

作者 浦金云 刘辉 +1 位作者 吴向君 陈晓洪 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第5期480-488,共9页

通过设计破损舰船非线性横摇运动实验,对不同状态下的船模进行定频率变波高和定波高变频率的横摇激振试验,探讨舰船横摇运动的水动力特性随横摇频率和横摇幅角变化规律,分析Ⅱ类和Ⅲ类进水舱对破损舰船横摇运动的水动力特性的影响。运... 通过设计破损舰船非线性横摇运动实验,对不同状态下的船模进行定频率变波高和定波高变频率的横摇激振试验,探讨舰船横摇运动的水动力特性随横摇频率和横摇幅角变化规律,分析Ⅱ类和Ⅲ类进水舱对破损舰船横摇运动的水动力特性的影响。运用混沌信号识别技术分析破损舰船进水后横摇运动的混沌特性,验证数值仿真的结果,预报破损舰船在规则波中的横摇运动的幅频响应和相频响应。 展开更多

关键词 横摇运动 破损舰船 混沌 响应

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舰船不同位置破损后的应力变化与影响因素研究

9

作者 刘玉秋 张嘉钟 黄文虎 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期20-23,50,共5页

采用Kollbrunner-Hajd in改进的薄壁梁理论,考虑了破口引起的舰体结构不对称性造成的弯扭耦合及不同剖面的协调问题,用迁移矩阵法计算武器命中后破损舰船的内力,并采用符拉索夫法考虑了武器命中水线以下后破损引起的外载荷变化.通过求... 采用Kollbrunner-Hajd in改进的薄壁梁理论,考虑了破口引起的舰体结构不对称性造成的弯扭耦合及不同剖面的协调问题,用迁移矩阵法计算武器命中后破损舰船的内力,并采用符拉索夫法考虑了武器命中水线以下后破损引起的外载荷变化.通过求解不同武器命中不同位置后的破损船体内力,找出了正应力和剪应力随不同破损位置的变化规律及其影响因素,研究指出计算破损舰船结构应力时必须同时考虑破损引起的结构不对称性、承载力下降和由于进水引起的浮态和载荷变化等各方面的不利影响,从而为舰船破损后的剩余强度研究提供依据. 展开更多

关键词 破损舰船 弯扭耦合 外载荷 应力变化 生命力

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水面舰船破损后的安全性分析

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作者 陈三桂 滕树生 曾耀 《船海工程》 2012年第4期102-105,112,共5页

根据水面舰船破损的状态,分析其破损后的浮态和静水载荷,采用规范方法和非线性切片理论计算舰船破损后的波浪载荷,结合两种方法所得的载荷与极限弯矩,分析舰船破损后的安全性,并确定舰船安全航行时所对应的海况等级。

关键词 破损舰船 波浪载荷 安全性

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舰船船底破损后的外载荷和应力研究 被引量：1

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作者 刘玉秋 聂武 《舰船科学技术》 北大核心 2006年第3期19-22,27,共5页

以某舰船为例,用符拉索夫法计算了鱼雷在舰船底部非接触爆炸使舰体结构产生破损后由于进水引起的浮态和载荷变化,给出了鱼雷命中破损后波浪弯矩随不同破损部位、不同进水体积的变化规律。在此基础上计算了鱼雷爆炸使舰体结构产生破损后... 以某舰船为例,用符拉索夫法计算了鱼雷在舰船底部非接触爆炸使舰体结构产生破损后由于进水引起的浮态和载荷变化,给出了鱼雷命中破损后波浪弯矩随不同破损部位、不同进水体积的变化规律。在此基础上计算了鱼雷爆炸使舰体结构产生破损后的应力。研究指出,计算破损舰船结构应力时必须同时考虑破损使结构承载力大大下降和由于进水引起的浮态和载荷变化对舰艇生命力的影响。舰体结构的正应力和剪应力都随着进水体积的增大而增大,鱼雷最危险的命中位置是船中和剪力最大处。研究对舰船生命力的评估有重要意义。 展开更多

关键词 鱼雷命中 破损舰船 载荷 应力 生命力

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基于非线性规划法的舰船破舱位置识别计算 被引量：2

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作者 于多 马坤 纪卓尚 《中国舰船研究》 2008年第4期22-25,共4页

舰船破舱位置的快速识别是及时、准确地进行损管行动的基础,对于恢复舰船生命力具有重要作用。根据当前给定的浮态进行舰船破舱位置的识别计算,以复原力臂的绝对值最小为目标函数,排水量不变为约束条件,破舱进水量及其重心坐标为设计变... 舰船破舱位置的快速识别是及时、准确地进行损管行动的基础,对于恢复舰船生命力具有重要作用。根据当前给定的浮态进行舰船破舱位置的识别计算,以复原力臂的绝对值最小为目标函数,排水量不变为约束条件,破舱进水量及其重心坐标为设计变量,采用非线性规划法求解该优化问题。该方法不依赖于液舱液位测量装置,可实时计算出舰船破舱的位置。通过对某舰船破舱位置识别计算结果分析,说明该方法简单、实用,可为舰船指挥员迅速判断舰船破舱位置提供理论依据。 展开更多

关键词 破损舰船 破舱位置 优化计算

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