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“实验1”号科考船设计研究
葛纬桢
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2014(036)0z1
【摘要】“实验1”号是中科院的一艘新型综合科学考察船,具有无限航区(冰区除外)航行,能在近海、远洋进行声学等多学科综合考察.由于小水线面双体船卓越的耐波性和宽敞的工作平台,因而被选为该船的船型.2002年开始方案设计,几经变动,于2007年向建造厂提供图纸.该船技术指标全部达到设计任务书、设计合同及设计任务书补充纪要等所有文件的全部要求.该船于2007年12月正式开工建造,2008年9月12日下水,2009年1月通过交船试验,同年首航圆满完成.自2009年5月投入运用以来,已执行远至印度洋斯里兰卡的35个航次,安全航行作业航程已超过80 000 n mile.本文简述该船的技术特点、船舶概况、关键技术与难点及亮点、创新点.
【总页数】12页(P32-42,59)
【作者】葛纬桢
【作者单位】中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082
【正文语种】中文
【中图分类】U674.951
【相关文献】
1.中科院“实验3”号科考船在南海海域科考 [J],
2.综合科考船实验室环控通风技术设计研究 [J], 陈安扬;安毓辉
3.“实验3”号科考船凯旋 [J], 国家航天局; 《科技日报》; 科学网
4.“实验3”号科考船归国 [J],
5.“科学”号科考船圆满完成“在海底做实验”任务 [J],
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第1篇一、实验目的1. 了解船舶振动的基本原理和影响因素。
2. 掌握船舶振动测试方法及数据处理技术。
3. 分析船舶振动特性，优化船舶结构设计。
二、实验原理船舶振动是指船舶在航行过程中，由于各种因素（如波浪、风力、发动机等）引起的船体、船舱等结构的振动现象。
船舶振动不仅影响船舶的舒适性和安全性，还可能对船体结构造成损害。
本实验旨在通过振动测试和分析，了解船舶振动特性，为船舶结构设计提供依据。
三、实验仪器与设备1. 振动测试仪：用于测量船体、船舱等结构的振动加速度、速度和位移。
2. 激励器：用于模拟船舶在航行过程中受到的波浪、风力等激励。
3. 数据采集系统：用于采集振动测试仪的信号，并进行实时处理和分析。
4. 船舶模型：用于模拟实际船舶的振动特性。
四、实验步骤1. 搭建实验平台：将船舶模型固定在实验台上，连接振动测试仪、激励器和数据采集系统。
2. 设置实验参数：根据实验要求，设置激励器的频率、幅值等参数，以及振动测试仪的采样频率、采样点数等参数。
3. 进行振动测试：启动激励器，模拟船舶在航行过程中受到的激励，同时采集振动测试仪的信号。
4. 数据处理与分析：将采集到的信号传输到数据采集系统，进行滤波、频谱分析等处理，得到船舶振动特性参数。
5. 优化船舶结构设计：根据振动特性参数，分析船舶结构设计中的不足，提出改进措施。
五、实验结果与分析1. 振动加速度测试结果：通过振动测试仪采集到的振动加速度信号，可以看出船舶在航行过程中，船体、船舱等结构的振动加速度较大，尤其在波浪激励下，振动加速度更为明显。
2. 振动速度测试结果：振动速度测试结果表明，船舶在航行过程中，船体、船舱等结构的振动速度也较大，且随频率的增加而增大。
3. 振动位移测试结果：振动位移测试结果表明，船舶在航行过程中，船体、船舱等结构的振动位移较大，尤其在波浪激励下，振动位移更为明显。
六、结论1. 本实验验证了船舶振动测试方法的有效性，为船舶结构设计提供了依据。
燃油及其溢流舱优化设计和结构试验余玮【摘要】为改进国际船级社协会制定的水密舱室试验程序中有关结构试验的方法,优化现行规范中有关燃油舱结构强度的计算公式,以1974年《国际海上人命安全公约》及其修正案和船级社规范为依据,结合船上燃油及其溢流舱的典型布置,就改进燃油溢流舱的试验方法和试验压头的选取进行充分论证;对现行规范中适用于燃油舱结构强度的计算公式进行分析,指出公式中参数选取的不合理之处,并提出优化建议;通过计算分析对比发现,合理选取结构试验的压头高度和使用经优化的结构强度计算公式不仅能降低船厂对溢流舱结构试验的时间和成本,而且可使仅需满足类似适应性要求的燃油舱结构构件的设计尺寸更小、更合理.合理选取结构试验压头高度和优化规范结构强度计算公式不仅能控制生产成本、减轻空船重量、提高船舶能效,而且可为试验程序和船级社规范的修改提供技术支持,具有潜在的经济和社会效益.【期刊名称】《中国航海》【年(卷),期】2018(041)003【总页数】4页(P110-113)【关键词】燃油;溢流舱;燃油舱;优化设计;结构试验;空船重量【作者】余玮【作者单位】中国船级社上海分社,上海 200135【正文语种】中文【中图分类】U663.85为了满足现行1974《国际海上人命安全公约》[1](International Convention for Safety of Life at Sea, SOLAS)第II-1/26.11条及第II-2/4.2.2.4条的有关要求，设计单位往往将船舶燃油日用柜、沉淀柜以及燃油溢流舱的空气管通过机舱棚延伸至机舱烟囱的油雾箱或更高位置，这种延伸布置尽管能满足公约的要求，但根据中国船级社(China Classification Society，CCS)《钢质海船入级规范》[2](以下简称“2016修改通报”)、IACS URS14[3](Unified Requirements S14 of International Association of Classification Societies，URS14)及SOLAS公约有关燃油舱结构试验的要求，燃油舱结构试验的压头可取下列较大者：1) 至溢流管顶端。
基于有限元的整船结构多学科设计优化一、引言船舶是一种大型的复杂系统，其设计和优化需要考虑多个学科的要求，包括结构、流体动力学、海洋力学等。
传统的船舶设计方法往往是基于经验和试错的方式，效率低下且容易出现设计缺陷。
而有限元方法作为一种现代计算工具，能够有效地模拟和分析整船结构的性能，为多学科设计优化提供了新的途径。
二、有限元方法在整船结构设计中的应用1.结构分析：有限元方法可以对整船结构进行精细的分析，包括强度、刚度、疲劳寿命等方面的性能。
通过有限元模拟，设计师可以得到结构在各种载荷下的应力、应变分布，为结构强度验证和改进提供参考。
2.流体动力学分析：船舶的流体动力学性能对航行性能有着重要影响。
有限元方法可以在流体动力学软件的基础上建立整船模型，模拟船体在水中的运动特性，如阻力、推进力、平稳性等。
通过有限元分析，设计师可以找到最佳的船体形状和尺寸，以实现最佳的航行性能。
3.多学科设计优化：有限元方法还可以与其他学科的分析方法相结合，进行多学科设计优化。
例如，在整船结构设计中，可以将结构分析的结果与流体动力学分析的结果相结合，通过多目标优化算法寻找最佳的设计方案，以满足不同学科的需求。
三、整船结构多学科设计优化的案例分析以一艘型号商船为例，采用有限元方法进行整船结构多学科设计优化。
首先，建立整船结构的有限元模型，包括船体、甲板、支撑结构等。
然后，进行结构分析，得到各个部件在不同载荷下的应力、应变分布。
同时，进行流体动力学分析，模拟船体在水中的运动特性。
最后，将结构分析和流体动力学分析的结果相结合，进行多目标设计优化，以降低船体重量、减小阻力、提高航行性能。
通过多学科设计优化，得到一种最佳的整船结构设计方案，既满足结构强度和刚度要求，又具有较好的航行性能。
这种基于有限元的整船结构多学科设计优化方法，不仅提高了设计效率，降低了设计成本，还能减少设计缺陷，为船舶设计师提供了更好的设计工具和方法。
四、结论。
三体船及其研究现状摘要：三体船型因其优良的快速性、宽敞的甲板平台、较好的稳性和耐波性等诸多优点，近年来备受关注，已成为当今国际造船业竞相发展的领域．三体船作为一种新型的船舶类型，世界各国都在对其进行深入的研究．国外已经开发了多种类型的三体船，并且已经投入使用，有许多发达国家已将其投入到军事及民用中，我国目前在此领域的研究才刚刚起步．三体船用作军船可以作为驱逐舰、护卫舰等各种水面战舰和军辅船的船体平台，也有人认为它是未来航母的船体平台；三体船用作民船适用于集装箱运输船、车—客航渡船和游览观光船，也有人认为它是未来太阳能、风能等可再生能源动力船舶的船体平台。
总之，当代三体船被认为具有广阔的应用前景。
关键词：三体船；现状引言近年来,特种排水型高性能船型的研究趋于活跃,如深V 型船、小水线面双体船以及穿浪双体船等都是研究和实用较多的船型,还有一种新船型高速三体船引起了人们很大的关注。
该船型适合用作多种水面舰船,如高速护卫舰、驱逐舰、导弹艇、猎潜艇等,甚至有人认为高速三体船是未来航母的潜在船型,其应用前景相当广阔。
1.设计方案研究在三体船的研究中,曾有过很多种方案设计,针对舰船,航母,英国伦敦大学曾提出了如下设计方案,以供海军装备部门进行比较选择.1.1反潜护卫舰.该设计方案提出的设想是用细长的三体船来执行世纪型护卫舰所承担的防卫任务.这一设计引起了英国国防部的浓厚兴趣.其特点是在动力推进系统和直升机在小型舰艇上的布置方面。
1.2近海巡逻艇。
在此设计方案中,该三体船重吨,比吨的单体船重,但推进装置所需的功率反而比单体船小。
设计人员预测,三体船的单舰建造成本并不比单体船大。
该设计的总体布置更加灵活,直升机的布置也更加方便.据估计, 该三体船具有更好的耐波性，在一级海况中,该型三体船的最大持续航速比单体船要高出一节。
1.3设计方案是小型航空母舰。
本方案是根据防务研究局的要求,按单体船的设计改变而形成的,其目的是检验未来航空母舰对这种新的设计概念的适应性,这一设计方案不仅在耐波性或推进系统方面,而且在飞行甲板的总体布置以及生存能力方面都显示出优势.其飞行甲板很宽,它可以使飞机的升降装置布置到跑道之外.这表明，三体船型长而宽的特点可以在给定的飞行甲板长度的要求之下,使排水量更小,造价更低廉。
刚度-质量-阻尼综合优化的船舶减振统一阻抗模型法作者：杨德庆杨康王博涵来源：《振动工程学报》2020年第03期摘要：提出了船舶减振统一阻抗模型法，以结构阻抗值衡量减振能力，探讨同步进行刚度-阻振质量-阻尼材料综合配置的结构动力学布局优化设计。
分别建立了基于结构原点阻抗、传递阻抗和阻抗级落差描述的三种动力学布局优化模型。
以某军舰基座减振设计为例，验证所提出的统一阻抗模型法。
算例中以基座各构件的厚度和大质量阻振方钢截面尺寸为尺寸设计变量，方钢和阻尼材料的布局为拓扑设计变量，利用模型映射变换方法，将该离散优化模型连续化。
利用近似代理模型方法，求解该多频段动力学优化问题，验证刚度-阻振质量-阻尼材料同步优化设计的优越性。
关键词：船舶振动;动力学优化设计;减振;高传递损失;阻抗中图分类号：U661.44;T8535文献标志码：A 文章编号：1004-4523（2020）03-0485-09DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2020.03.006引言船舶减振设计主要是从修改船体结构的刚度、质量和阻尼特性等动力学参数人手的。
通过修改船体及其构件的尺寸、形状及拓扑等参数，可以达到直接修改结构刚度x并间接修改质量M的效果。
通过添加隔振器，可以构成减振系统，直接设计系统刚度x而不改变结构质量。
在振动传递路径上附加额外质量M'，可以改变船舶结构总质量M，达到吸振及阻振效果，如附加动力吸振器或阻振大质量方钢。
在船体结构上贴敷一定厚度阻尼材料，可以改变船体整体或局部结构的阻尼系数C，达到降低结构共振峰值的效果。
现有的动力学优化设计研究，大多是改变上述一种或两种动力学参数，同步设计结构刚度K、质量M和阻尼C的动力学优化研究较少见。
这主要是由于三参数同步优化问题难度较大，各参数间存在耦合，结构动力学分析模型与优化设计模型之间存在协调困难，阻尼材料拓扑分布变化后导致动力学分析模型的阻尼系数变化，必须同步更新动力学分析模型，涉及阻振大质量拓扑优化时设计变量定义方式等难题。
第一章实船试验概论§1－1舰船研制一般过程凡列入舰船研制中长期计划或已按计划程序批准的各类型舰船，均应根据批准下达的主要作战使用性能进行战术技术指标论证、初步确定战术技术指标；进行技术、经济可行性研究及必要的验证试验，确定初步总体技术方案，提出对研制经费、保障条件、研制周期预测的报告。
舰船论证工作结束提交舰船论证工作报告，其主要内容包括：（1）研制舰船在未来海上作战中的地位、作用、使命、任务和作战对象分析；（2）国内外同类舰船的现状、发展趋势及对比分析；（3）主要战术技术指标确定的原则和主要指标计算（估算）及实现的可能性；（4）初步总体技术方案论证情况；（5）继承技术和新技术采用比例，关键技术的成熟程度；（6）研制周期及经费分析；（7）初步的保障条件要求；（8）舰船编配设想及目标成本；（9）任务组织实施的措施和建议。
舰船论证工作结束同时编制研制总要求报批稿。
研制总要求报批稿由使用部门会同研制主管部门上报总装备部等上级主管部门。
需要国家解决的保障条件，由研制主管部门提出解决意见，报国家有关综合部门。
研制总要求是舰船进行方案阶段工作和制定研制任务书的依据，是确定舰船战术技术性能指标的关键文件。
根据批准下达的研制总要求进行研制方案论证、设计和验证。
研制方案切实可行，关键技术已经解决或已找到可靠的技术途径，保障条件已基本落实，提出研制方案论证报告和研制任务书。
研制方案论证报告是研制任务书的附件，其主要内容包括：（1）概述；（2）论证与设计的指导思想；（3）总体技术方案及系统组成；（4）对主要战术指标和使用要求调整的说明；（5）可靠性、维修性的控制措施；（6）关键技术解决情况及进一步解决的措施；（7）质量与标准化的控制措施；（8）舰船性能及研制成本、进度风险分析说明；（9）产品成本、价格估算和效费比分析；（10）研制方案论证结束编制研制任务书。
舰船研制任务书的主要内容应包括：（1）概述；（2）主要战术技术指标和使用要求（含可靠性、维修性和保障性）；（3）总体技术方案；（4）主要系统和配套设备、保障设备方案；（5）研制总进度及分阶段进度安排意见；（6）研制数量；（7）研制经费概算（附成本核算依据和方法说明）；（8）需要补充的主要保障条件及资金来源；（9）研制任务分工和生产定点及配套产品的安排意见；（10）试验任务分工，主要包括：系泊和航行试验的主要项目、承担单位和时间安排；专项试验的项目、承担单位和时间安排，并视需提供专项试验补充条件；需试验基地和部队提供的特殊试验的补充条件，主要包括：技术引进、试验测试手段、技术改造、人员培训。
舰船水动力虚拟试验技术创新研究刘卉【摘要】在分析了舰船水动力设计创新能力对虚拟试验的技术需求和挑战的基础上,提出了"舰船水动力设计评估与综合优化虚拟水池集成平台".本平台以虚拟试验技术为核心,以计算机技术为依托,综合了物理试验技术能力与资源,并以数字化形式凝练起来,建成面向全行业、辐射其他装备制造业的、集物理与虚拟试验系统为一体的研究与应用平台,为舰船研究、设计模式的转变和创新提供强力支持,促进我国由造船大国向造船强国的转变.同时从行业层面推动我国向创新型国家的转变.%Technical challenges and demands to develop virtual experiment ability for ship hydrodynamic innovative design and research were demonstrated in the paper. A new concept of “integrated numerical tank platform for design,evaluation and optimization of ship hydrodynam ics” was overall outlined. The kernel of the integrated platform is virtual experimental technique which supported by computational methods and updated infromation technology. The existed resources of physical model tests will be also included into the system by the link of TDM. An unprecedented capability will be brought to the ship hull innovative design and its hydrodynamic performance evaluation to improve the hull design and hydrodynamic greatly.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2011(033)006【总页数】5页(P125-129)【关键词】船型优化;水动力设计;虚拟水池【作者】刘卉【作者单位】中国舰船研究院,北京,100192【正文语种】中文【中图分类】U661.321世纪是海洋的世纪!站在可持续发展和全球战略的高度来审视新时期的海洋观，在陆、海、空、天四大空间中，海洋是支撑世界经济全球化的主动脉;海洋空间与资源不仅是当今世界军事经济竞争的重要领域，更是将来人类赖以生存、社会籍以发展、国家与民族持续安泰昌盛的资源宝库和战略基地。
