简介:对于在冰区航行的船舶,冰荷载是其结构设计和安全航行的重要影响因素。采用离散单元法对船舶在平整冰区中航行的过程进行数值分析。平整冰由球形颗粒黏结而成,并考虑海流对海冰单元的浮力和拖曳力;当海冰单元间的作用力大于其冻结强度时,海冰发生破坏;船体结构由三角形单元构成,其在与海冰作用的过程中可确定各单元上的海冰作用力;通过海冰单元与船体单元间的接触作用可计算船体在冰区航行过程中的局部冰压力和总冰力。通过对船舶结构与海冰作用进行离散元分析,重点确定船体水线处海冰线荷载的分布规律,探讨航速和冰厚对船体线荷载及总冰力的影响。分析结果可为冰区船舶的结构设计和船舶在冰区安全航行提供科学依据。
简介:船冰碰撞是船舶碰撞研究领域的热点之一,对冰材料的模拟是船冰碰撞的研究重点。提出一种利用理想弹塑性模型模拟的冰材料本构模型,利用半隐式图形算法计算单元塑性阶段的应力,利用Tsai-Wu屈服准则和经验失效公式用来描述冰的力学行为。利用二次开发功能,将冰材料模型嵌入LS_DYNA程序,并验证该模型的准确性和适用性。研究中针对不同局部形状的冰块与船侧碰撞场景,通过比较分析碰撞力、能量耗散等,探讨冰块的局部形状对碰撞场景的影响。研究结果表明:冰材料模型在大接触面的条件下压力与已有标准吻合较好;在不同的冰块局部形状条件下,船冰碰撞的相互作用过程不同;较钝形状的冰块表现近乎刚体,较尖锐形状的冰块较易破碎。
简介:为避免对海洋资源及人类健康造成危害,或对海上的休憩环境及其他合法利用造成损害,对化学品船有毒液货残余物的排放有着非常严格的规定。有毒液货残余物的排放操作不仅与货物污染分类及其物理性质有关,而且与排放区域、船舶的航速及水下排放口的位置密切相关。对于大型化学品船,由于水下排放口的尺寸过大,给施工带来极大的不便。通过分析MARPOL公约附则Ⅱ及IBCCode等相关规范,对化学品船有毒液货残余物水下排放的设计进行优化。通过计算和分析,将大型化学品船水下排放口与水下排放管路分开,将水下排放口设置在海底阀箱内,既能有效地解决施工不便的问题,又能降低船舶的空船质量。研究成果可为大型化学品船水下排放系统的设计提供参考。
简介:以沪东中华造船集团建造的某型化学品船为例,在船舶航线假定为从欧洲鹿特丹港到美国纽约港,且合理假定船舶运营时间和等待货物时间的情况下,对整个航程中航行于控制区域内外的时间及在此期间主机、发电机、锅炉等设备的运转情况进行分析细化,计算不同情况下全船的油耗;同时,对近期国际油价走势进行分析对比,以获得重油(HeavyFuelOil,HFO)与轻油(MarineGasOil,MGO)之间的差价,从而得出该船一年中在控制区域内设备使用MGO所增加的费用。在此基础上,通过对使用MGO所增加的费用、洗涤塔系统安装的前期投入费用和洗涤塔系统运行费用等因素进行综合分析,粗略计算该船安装洗涤塔所需额外费用的回收周期,对化学品船安装废气洗涤塔是否具有经济性优势进行相关研究和探讨。