《中国造船》54卷第2期(2013年6月)目次学术论文全航速减摇鳍鳍型

《中国造船》54卷第2期

（2013年6月）

目次

学术论文

全航速减摇鳍鳍型优化设计 ··········································宋吉广金鸿章孟令卫( 1 ) 数值水池集成软件系统概念设计研究 ··················李百齐刘晓东何术龙魏锦芳( 11 ) 基于改进运动平衡点的水下机器人自主避障方法研究

·································································孙玉山张英浩常文田李岳明( 17 ) 温载及持久应力作用下铝合金船体结构变形研究 ···赵耀周雪莲陈南华姜开厚( 26 ) 折叠式夹层板水下爆炸防护性能数值仿真分析 ······张延昌王果周红王自力( 35 ) 泡沫夹层复合材料的初始破坏载荷与极限载荷计算 ············易雯赵耀高畅( 45 ) 船舶型线设计系统软件开发 ······························何术龙周秀红李百齐刘晓东( 55 ) 冰期船舶下水试验研究 ························张洪雨展龙陈洪利赵亮程江华( 62 ) 某散货船的EEDI试航验证评估 ·····································胡琼徐杰陈文炜( 69 ) 低噪声舰船尾管水润滑橡胶轴承材料的研究

·········································周新聪闫志敏唐育民秦红玲赵华松田宇忠( 77 ) 船体曲面板成型中应变分布的影响参数的分析 ··················杨燕琴赵耀袁华( 85 ) 大型起重船复合压载系统的设计研究 ··················黄超何炎平张维竞吴铮铮( 97 ) 30万吨矿砂船船型设计研究··································································宋吉卫( 105 ) 偏心受压工况下自升式平台桩腿力学性能研究

·········································张建唐文献秦文龙苏世杰高超刘仁昌( 111 ) 船体结构总体振动特性预测技术研究 ······················································史丰荣( 118 ) 边界条件对船用厚板高强钢焊接残余应力的影响研究 ·········鲁鹏赵耀袁华( 124 ) 大型组块横向滑移装船可行性分析 ·····················许南王飚杨小龙张广磊( 133 ) 论FPSO总体设计·······················································席时春袁翔郝孟江( 140 ) 海洋结构物环境和动力响应实时监测重要性分析 ·······································于毅( 145 ) 基于碳排放强度的经济型EEDI预估模式研究 ···················谭祖胜沈汉峰王晓东( 151 ) 嵌入式船舶主机遥控系统的设计与实现 ···························曹辉贾宝柱张均东( 158 ) 基于任务重要度的舰船总体任务可靠性分配法 ··················胡斌刘松林刘刚( 165 ) 无人值守海洋气象仪系统设计 ·······································庞佑军涂大斌王亦平( 171 )

计算机技术和船舶自动化机舱探索 ·············································郑华耀沈苏海( 178 ) 辅助性保安措施在船舶上的应用 ····························································韩旗( 187 ) 研究简报

船舶自动舵研究综述 ·······························································徐国平张显库( 191 )

摘要

1. 全航速减摇鳍鳍型优化设计

在零、低航速和中、高航速工作模式下升力产生的机理相异，因此减摇鳍在

两种模式下应用时对鳍型的要求不同，一些主要设计参数相互矛盾，造成全航速

应用的减摇鳍鳍型设计和面积选择较为困难。通过分析鳍轴位置、展弦比、翼梢

形状对零、低，中、高航速工作模式下鳍上综合水动力的影响，提出合理的鳍型

参数和面积需求。为解决零、低航速下升力较小对鳍面积需求过大的矛盾，对鳍

的变形技术进行研究，并对主要的变形技术进行了试验验证。给出了适合全航速

应用的鳍型参数。

2. 数值水池集成软件系统概念设计研究

提出了数值水池集成软件系统的概念设计方案，包括总体思路、研究内容、

系统构成、关键技术和预期成果，为进一步开展数值水池集成软件系统的详细设

计打下了良好基础。

3. 基于改进运动平衡点的水下机器人自主避障方法研究

智能水下机器人一般工作在复杂海洋环境下，这就需要其具有安全可靠的自

主避障能力。论文提出一种智能水下机器人的自主避障方法，将机器人局部避碰

规划与控制及水动力性能相结合，使制定的避障策略能够反映其动态避障能力。

根据水下机器人速度信息计算警戒安全距离，进行机器人各个自由度上运动平衡

点建模，并将水下机器人速度和电压能源信息的影响引入机器人避障策略中，在

进行避障规划控制偏差计算中考虑二者对机器人避障能力的影响，仿真试验验证

了方法的有效性。

4. 温载及持久应力作用下铝合金船体结构变形研究

铝合金船在长时间坐墩时，受环境温度和持久应力的共同作用而产生超常规的应变增量，使船体结构变形增大。通过两种典型的船用铝-镁合金和铝-镁-硅合金的母材和焊材的长时间拉伸试验，讨论铝合金材料由于温度载荷和持久应力共同作用而产生的应变增量与作用应力水平和作用时间的关系。试验结果表明，变温和持久应力作用下铝合金材料会发生应变增大的现象，随持续时间增长、应力水平增大应变增量也相应变大。将铝合金材料应变增量与应力、时间的关系作为某铝合金船上岸坐墩工况下船体局部结构变形作为数值计算的输入，预测船体结构变形。研究结论可为铝质船舶坐墩等受局部集中载荷工况下的时间周期、环境及使用方式等要求提供参考。

5. 折叠式夹层板水下爆炸防护性能数值仿真分析

以某舰船船底板架为应用对象，以等质量为设计原则，设计了V-I、V-IV、U-I、Y-I、X-II及CT-I型六种夹层板的结构型式及尺寸。利用有限元软件MSC.Dytran数值仿真分析各种类型夹层板在水下爆炸冲击载荷下的动态响应特性，得到各种夹层板的动态响应特性及变形模式。通过流-固耦合压力峰值、比冲量、塑性位移及结构吸能等力学性能的分析，比较这六种夹层板结构的防护性能。研究表明，夹芯层结构变形模式是决定夹层板防护性能的关键因素；夹芯层结构减小了传递到上面板的冲击载荷，对减小结构变形起积极作用，改善了上面板的冲击环境。夹芯层结构的吸能效率较高，夹芯层塑性压皱变形吸收了大部分能量，起到很好的防护作用。六种夹层板的动态力学性能参数随冲击因子变化均呈现出相似的趋势，其中X-II、U-I、V-I型夹层板结构的防护性能较优，CT-II、V-IV、Y-I型夹层板结构的防护性能相对较差。

6. 泡沫夹层复合材料的初始破坏载荷与极限载荷计算

对泡沫夹层复合材料的初始破坏载荷与极限载荷进行了仿真计算，其中包括有限元模型的建立和材料参数的设置。提出了达到初始破坏与极限承载的判断条件，并进行了泡沫夹层复合材料的弯曲试验。对比泡沫夹层梁弯曲的数值仿真与试验结果，初始破坏载荷和极限载荷判断条件与试验相符，表明该仿真计算方法的正确性。