基于合理分舱的船舶静水载荷优化

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiuzhilv
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
散货船由于其装载情况中经常会出现不均匀装载和空舱等情况,其舱壁的分布位置对船舶的静水载荷影响较大。一旦舱室破损,过大的弯矩会造成严重的后果,甚至使船舶“断裂”。除了取决于装载情况外,船舶的静水载荷与船舶的布置也有着密切的关系,如典型横剖面的形状、货舱长度、双层底高度、顶边舱和底边舱主要支撑构建的强度,以及横舱壁的位置和布置形式等。根据最新的船舶结构共同结构规范(HCSR),新船的设计对结构强度和许用弯矩值提出了更高的要求。相比于增加构件的尺寸,通过改变船舶的布置以增强其结构强度,对于船东和设计单位而言都是有一种更加简捷和低成本的方法,具有广泛而深远的意义。传统的分舱过程大都是依据规范进行设计或对母型船进行适当修改,提出若干种分舱方案,逐一进行对比,从中选出最优化方案。这些方法设计效率低且搜索范围存在限制,不能从理论上寻求出最优化的分舱方案。本文对某散货船建立船体梁数学模型,根据SOLAS公约和HCSR规范的要求,应用NAPA的二次开发功能和Manager计算程序,采用“变步长”穷举法和遗传算法等优化方法,对散货船进行分舱优化研究。在假定船舶的主尺度、船型参数、货舱个数、货舱区域总长度(即货舱区前后端横舱壁位置)不变的前提下,将货舱间横舱壁的偏移距离作为设计变量,在满足货舱总舱容、船舶的完整稳性和破舱稳性符合规范和船东的要求等约束条件下,首先对完整工况下的散货船进行舱壁位置的优化,以最大静水弯矩最小化为优化目标,分别采用穷举法和遗传算法两种优化方法进行对比计算,得出中拱时增加中间货舱长度、减小两端货舱长度,中垂时增加两端货舱长度、减小中间货舱长度能够使船舶的静水弯矩达到最小的结论。在优化过程中,为了防止舱壁移动导致船舶纵倾过大而浮态不满足要求的情况,编写实时配载程序以随时调整压载水,使其浮态满足要求。然后选择采用遗传算法对破舱工况下船体梁中拱和中垂两种最危险的情况分别进行舱壁位置优化研究,探索出使静水弯矩沿船长的包络线面积降至最低的分舱方案。
其他文献
清理受损细胞和组织碎片对于脑损伤后的组织功能恢复非常重要,小胶质细胞吞噬在该过程中起非常重要的作用,但是介导缺血性卒中后小胶质细胞吞噬功能的具体吞噬受体还不明确。我们探究P2Y6受体介导的小胶质细胞吞噬功能是否有利于缺血性卒中后的碎片清除和组织功能修复。利用ICR小鼠建立90分钟短暂性大脑中动脉栓塞模型。P2Y6受体和Iba1、GFAP、Tuj-1的免疫荧光双染被用于检测P2Y6受体的表达位置。特
随着现代船舶技术的快速发展,船舶装备配置及功能需求不断升级,船舶电力系统的安全运行能力及可靠性问题变得越来越重要。通过一系列研究比较,发现随着船舶电力系统容量的扩大,配电网络及配电方式日趋复杂,负载节点也随之增加,船舶电力系统的脆性就越来越容易被激发。船舶电力系统可能会由于外界扰动而产生脆性行为,进而对船舶的正常运行产生影响,因此对它的脆性行为进行研究具有非常重要的意义。首先,本文简要介绍了复杂系
自动驾驶技术是目前汽车重要的发展方向之一,而高速场景下的换道过程为无人驾驶技术/智能辅助驾驶的重要组成部分。在高速路况下车辆速度较高,容易出现紧急状况,如何实现无人驾驶车辆合理地换道决策、安全可行地换道轨迹规划以及准确地轨迹跟踪,都对高速公路上无人车辆的安全顺利换道有重要意义。线控转向系统(Steer-byWire,SBW)取消了传统的机械连接可实现更灵活的转向控制,有助于实现更高级别的自动驾驶的
近年来,船舶结构的减振降噪越来越引起人们的重视,有关理论表明:结构内残余应力的存在对结构动态特性将产生影响,进而改变结构的振动和噪声性能。长期以来,由于焊接残余应力的复杂性,有关焊接残余应力对结构动态特性影响的研究较少,尤其是对于舰船结构而言,尚未发现相关的文献报道。本研究构建了一种模拟焊接力学过程行为并能分析焊后模态的数值计算方法,通过理论计算和试验验证了该方法的有效性;然后,利用所构建的方法对
动力总成车间是乘用车生产制造系统中非常重要的一部分,它主要生产乘用车的发动机、变速箱、电池等核心部件。根据我们的调研,目前我国主流乘用车制造企业的动力总成车间依旧采用手工排产的方式,效率相对较低,计划质量不高,一般无法达到最优的生产计划。为快速响应多变的市场需求,动力总成车间排产的自动化十分重要。动力总成车间的排产具有在任意时刻零件的库存均不能低于安全库存的特殊要求。因此在现有生产排程研究的基础上
CATIA二次开发是指对已有软件功能的扩充或者根据特殊需要组合扩展进而形成更加专业或是新的功能,让CATIA的功能更加符合技术人员的使用,增加便捷性、提高效率。本文使用CAA C++二次开发技术在CATIA V6的平台上开发了一套舵设计系统,可以针对两套不同的舵型实现各自的功能。其中一套子系统针对的是NACA型横剖面的半悬挂舵,在设计规范的要求下,设计人员可以根据船尾的空间以及挂舵臂的位置,通过交
为了应对日益严峻的环境问题、能源危机和更加严苛的国际强制性法规,发展具有良好的经济性、排放性、操纵性等优势的新能源船舶是未来航运发展方向和必然趋势。储能系统是新能源船舶的关键部件,复合储能系统可以有效减少储能系统的设计冗余,提高动力系统的燃油经济性。提高储能系统的能量转换效率,延长储能系统的寿命周期,对于新能源船舶的发展与普及至关重要。本文围绕混合动力破冰船用磷酸铁锂-钛酸锂动力电池的复合储能系统
目的 研究并观察独活寄生汤加味治疗骨质疏松症(OP)对患者骨密度及血清胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、胰岛素样生长因子结合蛋白-3(IGFBP-3)水平的影响。方法 选择2018年3月—2020年9月于本院就诊的106例OP患者,按随机数表法分为观察组和对照组,各53例。对照组接受常规药物治疗,观察组同时服用独活寄生汤加味治疗。观察两组临床疗效、中医症候评分变化、骨密度测量结果、骨代谢指标[骨
船舶舱室火灾容易造成严重的人员伤亡和财产损失。在火灾高温场景下,舱室结构温度会迅速上升,产生显著的热应力,同时材料的力学性能也会随着温度升高而迅速下降,这些将会导致舱室结构的承载能力下降。因此,有必要针对舱室典型构件开展火灾下的热力响应和极限强度研究。本文基于大涡模拟算法,使用FDS火灾动力学仿真软件模拟舱室火灾发展过程。考虑环境与结构的对流辐射换热,以及结构的初始缺陷和材料的高温热力学特性,采用
汽车配件企业作为汽车行业的基础,拥有巨大的发展潜力,然而企业生产过程中存在的环境风险隐患,可能导致突发环境事件的发生,严重阻碍了企业发展。汽车配件企业作为一般制造业,其环境风险隐患往往不被重视,加上部分企业管理水平低下,从业人员素质不高,极易发生各类事故。论文通过对汽车配件企业的典型生产工艺、环境风险隐患引起的泄漏、火灾、爆炸事故后果分析,使用环境风险受体敏感程度、风险物质数量与临界量比值、生产工