海洋船舶范文

海洋船舶范文（精选11篇）

海洋船舶 第1篇

关键词：渔业船舶,节能,技术,措施

1 我国渔业船舶节能现状分析

1.1 不断优化渔船船型和主尺度

渔船作为重要的捕捞、保鲜和海上航行工具,较之普通渔船更需要对船舶船型、主尺度等主要的参数进行深入研究和论证,必须采取优化设计的手段。特别是计算机技术和系统工程学的发展,为渔船船型选择、主尺度等重要参数的论证奠定了坚实的理论保证和技术基础。

1.2 采取有效的降阻措施

渔业船舶在海上航行的阻力是造成能耗的关键,因此如何降低阻力是渔船节能的重中之重。渔船球鼻艏的设置必须合理,只有这样才能最大限度地降低航行过程中的剩余阻力。球鼻船艏的减阻效果与航速有关,只有航速大于某一值(界限速度)时,球鼻艏才会呈现降阻效果,一般球鼻船艏的界限速度傅汝德数为(0.644~0.641)Cb(Cb为方型系数)。采用球艉船型,这是由于这一设计能够最大限度地减少阻力,它较之常规的型线设计能够通过降低尾波的波高来提高对船舶的推动效率,使渔船船身的效率提高4%~10%;船舶水动力节能附体装置的应用,如前置导管、补偿导管和舵球,这些附体的主要作用是能够使螺旋桨的进流更加均匀,使船尾的水流分离逐渐减少,通过附加推力的产生来降低渔船的能耗。

1.3 通过降低主机功率来提高渔船推进效率

具体方法是设计大直径、低转速的螺旋桨,这是目前我国渔业船舶节能效果最佳的方式。渔船主机所发的热量仅有约1/3转化为有效功,其余热量大多损失,为了充分利用余热,渔船通常采取设置废气锅炉、烘箱、制氮系统等手段来利用余热,从而降低渔船的燃料消耗。

2 渔业船舶节能开发的有效措施

2.1 积极进行新型节能渔船的研制

新型节能渔业船舶的研制是一项系统、复杂、专业的工程,离不开船舶、机器、节能和捕捞方面的专家在充分分析研究国内外渔业船舶和渔场的变化情况,根据捕捞作业的客观需要,研究出与新型节能渔船相匹配的各个部位,实现不同部位的优化组合,从而最大限度地降低能耗,节约资源。

2.2 渔业船舶节能降耗的有效措施

要对综合性能较差的超龄渔船和陈旧老船进行淘汰,因为这些渔船能耗较高,性能太差,应将这些渔船重点淘汰,推广和采用节能效果好、性价比较高的玻璃钢渔船进行海上捕捞;要注重船舶底部涂料的选择,选用优质、环保的节能涂料,可以降低船舶航行和捕捞作业过程中的的阻力;优质的环保型涂料能够减少对海洋的污染;使用玻璃钢被覆技术对木质渔船进行改造,对木质渔船进行这种改造后,可以防止渔船漏水、遭海水腐蚀和防止虫蛀。被覆玻璃钢后,木质渔船可以无需上岸进行油气喷涂,帮助渔民节省因漏水、虫蛀等导致的维修,还可以在一定程度上增强渔业船舶的船体强度,降低因发生碰撞而受到损坏的可能。

2.3 保证渔船装置向匹配

根据具体条件,采用大直径螺旋桨、调距浆、船用铸钢螺旋桨、MC尼龙螺旋桨、双速比齿轮箱、导管桨和节能船用辅机。

2.4 推广使用

节能效果较好的增压柴油机或闭式循环冷却柴油机,这种新型柴油机具有较好的节能效果,能够为渔业船舶的运行节约大量的燃料,从而降低渔船经营成本和减少环境污染。

2.5 合理选用合适的添加剂

对于渔业船舶而言,其所需的燃油和机油如果加入优质的添加剂,将会在很大程度上增加燃油的充分燃烧,这样就可以使燃油燃烧更充分,增加燃料的使用性能,也可以降低燃料燃烧过程中产生积碳的量,从而减少渔业船舶发动机发生故障的概率。

2.6 选用高性能制冷设备提高废热利用率

渔业船舶所使用的柴油机会产生大量的废热,这些废热应充分利用起来,以减少排放。这就需要我们选用性能优质的吸收式制冷设备,将废热集中进行利用。

2.7 采用高科技产品实现节能

渔船在海上捕捞过程中,采用先进的高科技卫星导航仪,能够大大提升渔船的捕鱼量,提高渔民的经济效益,也能够大量节省燃料的消耗。

总之,渔船节能降耗是一项综合性的系统工程,是贯彻国家节能减排决策、减轻渔民负担的重要举措。要加强对渔业船舶节能技术的研究,选用节能效果显著的新技术,新方法,最大限度地降低渔业船舶运行过程中燃料的浪费和对海洋环境的污染、破坏,从而实现我国渔业经济的持续和稳定发展。

参考文献

海洋船舶 第2篇

naval architect 造船工程(设计)师

naval architecture造船(工程)学

instruction 任务书、指导书

oil tanker 油轮

deadweight 载重量

knot 节

specification 规格书，设计任务书

vessel 船舶

cargo 货物

passenger 旅客

trade 贸易

machinery 机械、机器

hold capacity 舱容

consumable store 消耗物品

light weight 轻载重量、空船重量

hull 船体

dimension 尺度、量纲、维(数)

displacement 排水量、位移、置换

tonnage 吨位

fineness 纤瘦度

draft 吃水

breadth 船宽

freeboard 干舷

rule 规范

tentative 试用(暂行)的

longitudinal direction 纵向

vertical direction 垂向

trim 纵倾

stability 稳性

shaft horse power 轴马力

strength 强度

service 航区、服务

scantling 结构(件)尺寸

frame 肋骨

classification society 船级社

steering 操舵、驾驶

vibration 振动

net register tonnage 净登记吨位

harbour 港口

dues 税收

gross tonnage 总吨位

deductible space 扣除空间

revenue 收入

docking 进坞

charge 费用、电荷

bulkhead 舱壁

subdivision分舱(隔)、细分

collision 碰撞

compromise 折衷、调和

coefficient 系数

training 培训

fluid mechanics 流体力学

structural strength 结构强度

resistance 阻力

propulsion 推进

shipbuilding 造船

aptitude (特殊)才能，适应性

maritime 航运，海运

polytechnical school 工艺(科技)学校

academic 学术的

shipyard 造船厂

electronic computer 电子计算机

owner 船主，物主

海洋船舶 第3篇

船舶与海洋工程是一门研究船舶轮机的工作原理的专业，主要学习船舶的构造、航行原理、安全性设计及建造法规和国内外重要船级社的规范等知识，研究船舶的设计方法及如何保证航行的快速性、良好的操纵性和抗风浪能力等问题。当然，这在我的预料之中，他们没有类似“水手服礼仪”的课程，他们的课程表里真的是满满的工科气息：理论力学、材料力学、流体力学、结构力学、船舶原理、船体制图等。面朝大海，迎来春暖花开；面朝CAD，只有分分钟“狗带”。好几次我去华中科技大学找他玩，他都是刚刚从工程图学和CAD的苦海中暂时爬出来。

“愿意帮你画图的绝对是真爱。老师连0.1mm的误差都会计较，一言不合就让你擦掉重画。而且，本来是A2的图，老师故意让我们画在A3的纸上，准确率差一点点，图就画不下去了。旁人都以为这个专业的学生是每天穿着水手服，和比基尼美女一起探索大海，实际上，我们每天都在生不如死地画图。不光如此，金工、电工实习的时候，你要手持铁锤，不停地捶打铁块；工图测绘的时候，你要拎着一个死沉的泵，徒手测量它，再徒手绘制它的主视半剖图，还要画一堆根本记不住名字的通孔、盲孔，真是让人心痛。其他专业的同学说，你以后就是在船厂里光着膀子指挥别人搬砖的。”

这个专业如此辛苦，那么它的贡献在哪里呢？

从当今的国际形势中可以看出，各个国家开始逐渐重视海洋领土，船只作为必要的交通工具，地位也逐渐凸显。我国在造船方面历史悠久，随着科学技术的不断发展，社会对船只提出了更高的要求，这个时候就需要更多的专业人才。开设有这门专业的大学不是很多，我比较推荐的是上海交通大学、哈尔滨工程大学、华中科技大学、广东海洋大学、钦州学院。

“我们本科毕业后可以去海事局、国内外船级社、船舶公司、船厂等单位，从事船舶与海洋结构物设计、研究、制造、检验、使用和管理等工作。”小宋说。

海洋船舶 第4篇

大学生科技创新工作是培养应用型、复合性、创新性人才的重要环节。船舶与海洋工程专业是一个知识复合型的专业, 该专业要求培养的人才既要具备物理、数学、力学、船舶及海洋工程学科的基本理论和基本知识, 又要受到科学思维和科学研究的初步训练, 并具有应用船舶与海洋结构物的先进设计方法及建造技术从事科学研究和技术开发的能力。这就需要船舶与海洋工程专业必须以培养学生的创新意识、创新思维和创新能力为基本的价值取向, 在素质教育观念的指导下, 培养学生的科技创新能力。

二、船舶与海洋工程专业大学生应具备的能力

船舶与海洋工程专业是一个涉及到多学科知识的专业, 这就要求该专业的学生知识面要广, 技能更新要快, 适应能力要强。

1. 具有数学、物理、力学、船舶与海洋工程原理等本专业技术领域的基础知识。

2. 掌握船舶与海洋结构物的现代设计与制造的基本技能与方法。

3. 具备应用计算机进行船舶与海洋结构物设计的能力。

4. 具备运用AUTOCAD和TRIBON等软件制图的能力。

5.“船舶设计”方向的学生要具有较强的船舶总体和结构设计方面的专业技术知识和较宽的知识结构。“船舶制造”方向的学生要具有较强的结构设计、建造技术以及生产组织管理方面的基础知识和能力。“海洋工程”方向的学生要求具有较强的海洋环境、海洋结构物结构强度设计与计算、海洋资源开发与利用等方面的专业知识和能力。

三、船舶与海洋工程专业大学生科技创新活动的现状

在高等教育大力倡导素质教育的大背景下, 目前高校对学生科技活动的开展高度重视, 但是由于学生学习压力大, 科技活动组织不到位、船舶企业用人标准的影响等原因, 使学生的科技创新能力相对较低, 科技活动水平不高。

1. 学生对参与科技创新活动的意识不强。

由于现行教学体制的影响, 传统的学习观没有改变, 虽然学生对培养和提高大学生科技创新能力有一定的认识, 然而这种认识往往是被动的, 有些大学生虽然积极主动参加科技创新活动, 但是由于知识面窄, 传统的学习方式未改变, 缺乏逻辑思维能力、发散思维能力等, 因而在科技创新活动中容易遭受失败, 进而消磨了他们的创新意识和行为。

2. 学生对科技创新活动的参与面不广, 参加的积极性不高。

大学生的科技创新活动往往只被成绩较好的学生垄断, 因而活动对于大部分学生的促进作用不大。另外, 现行的大学生评价体系和评优评奖的评估体系中考试成绩占的比例较大, 因而不能在很大程度上激发大学生参与科技创新活动的积极性。同时由于船舶专业学生的理论课和实验课较多, 因而如果活动与课程学习或考试相冲突时, 学生们就会放弃参与科技活动。以上这些限制因素造成了学生不能完全投入到科技创新活动中。

3. 教师的指导作用发挥不充分。

大学生参加科技创新活动时, 由于能力有限, 因此在选题和研究方法上, 学生都无法深入思考。但是教师中又存在教学任务繁重、不计算工作量等问题, 导致指导作用难以充分发挥。教师在大学生科技创新活动中的主导作用发挥不充分, 相对限制了学生科技活动的水平。

4. 船舶与海洋工程专业的就业特点以及企业的用人标准对大学生的影响。

目前船舶专业大学生的就业形势较好, 因而除了少部分学生选择继续深造外, 大部分学生都直接就业, 而且就业方向大多选择现场监造, 而不是船舶造型设计。同时船舶企业在选用毕业生时很少以学生的科技创新成果来作为用人标准之一, 因而这些影响都使大学生在参加科技创新活动时缺乏动力。

四、对加强船舶与海洋工程专业大学生科技创新能力培养的一些具体做法

1. 搭建多种科技创新交流的平台。

围绕科技创新主题, 定期组织开展广大学生都可以参加的科技创新交流活动。如邀请校内外知名的教授、学者做科研讲座与辅导, 讲授学科前沿、船舶行业的发展趋势等最新动态, 鼓励学生积极参与科学研究、专利申请、社会实践等活动;开展多层次、内容丰富的科技创新活动, 结合船舶与海洋工程专业特点组织各类学科竞赛、发明制作、科技创新项目申报等;做好与船舶专业特色相联系的科研型社团建设, 通过建立科技社团, 鼓励学生自发、主动地参与到科技创新活动中来, 为学生提供开展科研活动的组织与机构。浙江海洋学院船舶与建筑工程学院设立“船建论坛”, 每学期邀请国内外知名的专家教授为船舶与海洋工程专业学生讲授海洋工程、海洋平台、航运造船等方面的最新发展动态以及专利申请等方面的相关知识。同时学院还结合该专业成立了“驰风模型社”和“CAD协会”这两个科技型社团, 组织学生开展科普宣传、发明制作等科研活动。

2. 在校内外建立大学生科技创新基地。

学校应和企业建立密切联系, 加强与船舶企业的双向协作, 建立长期稳定的大学生科技创新基地, 将大学生科技创新渗透到社会实践活动中, 让学生带着课题步入社会, 使学生在实践中不仅强化了专业理论知识, 而且提高了自身的研究性学习水平和实践能力。同时在校内, 要为学生开辟专门的科技创新实践场地, 提供科研实践设施, 建造科研设计操作平台, 提供科研创新创业硬件条件。浙江海洋学院船舶与建筑工程学院与舟山海之帆造船技术有限公司共建大学生社会实践基地, 每学期学院组织学生到公司进行交流座谈、参观学习服务活动, 推荐优秀学生进驻公司参与生产设计开发任务。同时, 学院在校内挂牌成立了“船舶与建筑工程学院学生创业创新基地”, 开展科研创新实践活动。学院的船舶设计与建造实验室、船舶与渔具水动力实验室以及力学实验室也为学生开放。

3. 鼓励学生积极参与教师的课题, 发挥教师的指导作用。

为鼓励学生开展科研活动, 高校要有计划地让学生参与到教师承担的课题中来, 指导学生写作科研论文。专业教师作为科研导师, 积极吸收学生参与自己的科研工作, 学生作为科研秘书、科研助理, 可以到教师的科研和技术服务现场, 接受教师的现场指导和教学。通过师生在科研实践中的互动与交流, 不但提高了教师的科研水平与教学水平, 也极大提高了学生的独立科研和专业知识应用能力, 取得“双赢”的良好效果。同时学校要把教师对学生科技创新活动的指导工作纳入到教师教学业绩考核中, 提高教师的积极性。

为了加强对学生科研实践的指导, 船舶与建筑工程学院为每一位船舶专业教师配备了科研秘书或科研助理, 学生积极参加教师的科研课题和实验操作, 而教师也将部分子课题作为大学生科技创新项目, 交由学生负责。同时为了调动教师的积极性, 学院把对学生的科研指导列入了《船舶与建筑工程学院教师 (实验技术人员) 岗位聘任与考核实施办法》中, “以第一指导人指导学生参加科技竞赛并获奖”作为四至九级教师岗位的聘任条件之一。在《船舶与建筑工程学院关于院聘岗位其他业绩基础工作量计算的补充规定》中, 教师指导学生正式发表论文、指导学生获得实用新型专利授权、指导学生获得发明专利授权、指导学生获得省级科技立项、指导学生获得省级创新性实验项目以及指导学生获得校级创新性实验项目等, 都将在院聘岗位年度考核中给予不同分值的计分。

4. 构建系统性的科研训练。

科研训练是一项贯穿大学四年的长期工程, 需要有序的、分层次进行。这种训练可分为学术讲座、科普活动、科研竞赛、科研立项等几种形式。其中前两项是较为浅层次的形式, 主要在一年级学生中开展, 功能在于普及知识、营造氛围、激发热情, 唤醒学生的科研创新意识。科研竞赛是对大学生专业知识技能综合运用能力进行评估的一种形式, 主要在二年级学生中集中强化。科研立项包括申报课题项目、申请专利成果等, 这是最深层次的科研训练, 需要专业老师的指导或协助老师的科研完成相关工作, 主要在高年级学生中选择优秀学生参加。系统性的科研训练可以使大学生对科技创新活动有明确的认识, 更好的引导不同层次的学生参与活动, 从而有计划的培养大学生的科技创新能力。

船舶与建筑工程学院将科研训练全程化, 在一年级学生中主要开展“船建论坛”等科普活动, 在二年级学生中结合专业特点主要组织开展动态模型竞赛、CAD制图大赛、大学生高等数学竞赛、大学生物理创新竞赛、大学生工业设计竞赛等科研竞赛等, 在高年级学生中主要开展大学生科技创新项目申报、大学生研究性学习与创新性实验项目申报、挑战杯大学生课外学术科技作品竞赛和创业计划大赛等科研课题申报工作。

大学生科技创新教育推动了人才培养模式的改革。在我院的人才培养中, 大学生科技创新能力培养渗透到教学的各个环节, 学生的科技素质以及学习的主动性和积极性得到明显提高。

摘要：大学生科技创新教育推动了人才培养模式的改革, 是培养应用型、复合性、创新性人才的重要环节。在我院的人才培养中, 大学生科技创新能力培养渗透到教学的各个环节, 学生的科技素质以及学习的主动性和积极性得到明显提高。

关键词：船舶与海洋工程专业,大学生,科技创新能力

参考文献

[1]蔡苇, 余波, 兰伟.大学生科技创新活动存在的问题与对策[J].重庆科技学院学报社会科学版, 2007, (6) :165-166.

船舶与海洋工程常用缩写 第5篇

above base line A/B 基线以上 access hole ACC.HOLE 通道口

additional ADD 附加的，追加的 after perpendicular A.P 尾垂线 afterward AFT 向船尾的方向 after peak tank A.P.TK 尾尖舱 air hole A/H 空气口，通风口 alignment ALIGNMENT 调整，对位

arrangement AARR`T 排列 assembly ASS`Y 装配，组装

B

ballast water tank B.W.T 压载水柜

base line B/L 基线

bead BEAD 焊肉 beam BEAM 横梁

bilge keel BLG KEEL 舱底龙骨 bilge well B/W 污水井 block BLK(B)分段

block division BLK.DIV 分段分割

bottom BTM 船底

bracket BKT 加强筋板

bulb plate B.PL,B.P 球型钢 bulkhead BHD 隔壁，舱壁 bulwark BULWARK 船舶的栏杆，防浪板

buttock line B.L 纵剖线 butt welding BUTT WELDING 对缝焊接

C

camber CAMBER 上拱度 cargo hold C/H 货舱

carling CARL~G 局部补强材 casting CAST~G 铸铁 center line C/L 中心线

chain locker CHAIN LKR 锚链库

chain pipe CHAIN PIPE 锚链管 chamfer C 倒角 channel C.H 槽钢

coaming COAM~G 舱口围板，通舱件

check plate C.PL 花纹钢板 cofferdam C/D 围堰，防油堰 collar plate C.PL 补板 component

assembly COMP.ASS~Y 小组装

c*****truction C*****T 构造 corrugated

bulkhead CORR.BHD 波形舱壁

crack CRACK 破裂，裂纹 corrosion

腐蚀 curve

弧形

cutting CUTT~G 切割

D

deck DK 甲板

deck house DK HOUSE 船室 detail DET 详细 diameter DIA 直径

diaphragm DIAFH 横隔板 double bottom D.BTM 双层底 double continuous fillet D.C.F 双面连续焊接 double plate D.PL 双层板 drain hole D/H 排水口

E

each EA 个数，个个 elevation EIEV 侧面图 engine room E/R 机舱

engine room bulkhead E/R BHD 机车室舱壁

equal angle E.A 等边角钢 erection EREC 合拢

expansion EXPAN 展开，膨胀

F

fabrication

sequence diagram F.S.D 装配程序图 false bottom FALSE BTM 活/假底

fashion plate FASHION PL 组成船首部材

fender FENDER 防卫板，挡泥板

flat bar F.B 平铁

face flat F/F 面材，面板 floor F 地板

fore peak tank F.P.TK 首尖舱 fore perpendicular F.P 首垂线 forecastle deck F~CLE DK 首楼甲板

forward FWD 向船头的方向 foundation FDN 地基 frame FR 肋骨，骨架

frame space F.S 肋骨间距

fresh water tank F.W.TK 淡水舱 fresh water generator

海水淡化装置

full penetration welding F.P 完全熔入焊接

fillet joint

部材穿越 flange

折边

funnel FUNNEL 烟囱.烟道

G

galvanized GALV 镀锌，电镀 general arrangement G/A 一般配置图

girder GIR 船的首尾方向的主纵通梁

girnding GIRND~G 打磨，磨挫 gutter bar GUTTER BAR 排水挡板

H

h-beam H-BEAM H-形钢，工字钢

half round bar H.R.B 半圆钢 hand grip H/G 把手 hatch HATCH 舱口

hawse pipe HAWSE PIPE 锚链

管

hold HOLD 船舱 hole HOLE 开孔

hopper tank HOPP.TK 防撞舱 horizontal HORL 水平

I

I-beam I-BEAM I形钢

insert plate INSERT PL 嵌入板 inspection INSP 检查 inverted angle I.A 逆角钢

K

knuckle line K.L 转折线 key plan

主平面图

knuckle point K.P 转折点

L

lifting beam LIFT~G BEAM 吊装横梁

lifting lug LIFT~G LUG 吊耳 lightening hole L/H 减重孔 longitudinal

bhd LONGL.BHD 纵向隔板 longitudinal space L.S 纵向间隔

LUG

搭接线

looking LOOK~G 观察方法

M

main deck MAIN DK 主甲板 man hole M/H 人孔 man hole cover M/H COVER 人孔盖

marking MK 标记 maximum MAX 最大

midship MIDSHIP 船体中央部 minimum MIN 最小的 mould line ML 理论线

N

navigation bridge deck NAV.BRI.DK 航行甲板 number NO 编号 no water tight bulkhead N.W.T.BHD 非水密舱壁

O

offset OFFSET 偏移量 opening OPEN~G 开口 only ONLY 仅，单独的 outfitting OUTFITT~G 舾装

P

pad plate PAD.PL 垫板 partial penetration welding P.P 部分焊透焊接

perforated flat PERF.FLAT 多孔管

pillar PILLAR(P)支柱 pipe hole P/H 管孔

plan PLAN 计划，平面图 steel plate PL 钢板

platform deck PLATE DK 平台甲板

poop deck P.DK 船尾搂甲板 port PORT 左舷

pre-erection P.E 预合拢

Q /R

quality control Q.C 质量控制、radius R 半径

radius end R.E 半径末端 round bar R.B 圆钢

rudder trunk R/T 舵的通管

S

scale S 比例

sea chest S/C 海水吸入口 section SEC 截面图

side shell S.SHELL 边舱 snip

削斜

speed log

计速器 square bar S.B 方钢 starboard STB~D 右舷 stay STAY 支柱

steering gear S/G 舵机

step ST 踏脚

stern frame S/FR 船尾骨材 stiffener STIFF 加强材

stringer STR 船侧纵向加强肋 sub-assembly SUB ASS~Y 小组立

swage bulkhead SW BHD 槽形壁

T

tack welding T.W 定位焊，点焊 tank TK 舱，容器 tank top T/TOP 舱顶 temporary TEMP 临时的 thickness THK,t 厚度

transverse TRANSV 横向的 transverse

bulkhead TRANSV.BHD 横隔壁

tripping

防颠肘板 typical TYP 典型的

U

unequal angle U.A 不等边角钢 upper deck UPP.DK 上甲板

V

voyage

航海

vertical VERT 竖直的 vertical ladder V/L 直梯

W

water ballast tank W.B.TK 压载舱 water tight bulkhead W.T.BHD 水密舱壁 weather deck

露天甲板 weight W/T 重量

welding WELD~G 焊接

whell house top W/H TOP 驾驶室顶

web

海洋船舶 第6篇

关键词：船舶与海洋工程专业 应用型人才 培养模式 体系建设

中图分类号：C961 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0207-02

船舶与海洋工程对国民经济发展及国防建设现代化具有十分重要的意义。是大连海事大学所特有的的优势专业之一，目的是培养不仅仅具有船舶与海洋工程制造、研究的基本技能和管理基础知识的应用型人才，而且还能够在船舶以及海洋结构物的相关部门从事相应的管理层面的工作的船舶与海洋工程学科高级工程技术人员[1]。为了这一目标得以最终的实现，大连海事大学结合学校自身的实际情况，在学生的专业素质以及相关能力的培养上得到了一定的成果。

1 针对相关培养目标设计课程体系

各个高校对学生的基本素质与相关的业务素质特别重视。专业基础课以及专业方向等课程主要体现学生的业务素质；公共基础课、人文类等课程主要体现学生的基本素质。然而本文在方案的设计上则将对学生业务素质的提高作为侧重点。

为了实现学生的教育培养目标，并且提高教学质量，学校应该把教师教学的课程内容以及相关的课程体系作为核心部分[2]。各个高校要根据国内外析船舶与海洋工程教育的统一要求，明确人才目标定位，逐步构建有利于创新人才健康成长的人才培养体系。一个专业教学体系的构建需要以教学计划的形式来体现。该文通过对学校教学计划进行多次修改，设计出了能够使学生素质得到大大提高的方案，渐渐形成了一套自己的应用型人才的培养方案。

船舶与海洋工程专业课程分为四块：船舶设计、船体结构、船舶原理以及造船工艺类（图1）。

2 根据课程模块强化教学实践

教学实践作为一种加深学生理论认知以及相关知识巩固的一种有效方式，处于培育具有高度创新意识的高素质人才的重要部分，是一个能够提高学生动手能力的有效平台。根据训练方式的特点，可以将实践教学环节分为3大类：造船工艺、计算机综合与业综合设计类。这3大类按专业课程体系可以划分为4个模块中。

（1）造船工艺类的最终目的是不断改善相关的研究类实验项目，提高学生不断发现问题以及有效解决问题的能力、创新与实践能力，从而使得学生的综合素质得到不断地提高。

（2）计算机综合类包含的主要内容有高级语言编程、应用软件开发、专业技能应用等环节。其中具体实验项目主要包括软件开发、相关技能训练等。目的在于培养学生分析以及善于解决问题的相关能力[3]。

（3）專业综合设计类主要目的是培养学生利用自身的专业知识，对专业问题进行解决的一项综合型的能力。部分课程进进行双语教学，使得学生将英语与专业课相结合。

教学计划实施时，学校可以对工程概论系列课程的传授，使学生对工程背景以及学科前沿方面的信息有一个更为深入的了解。开设创新教育系列课程，使学生基础能力得到提高，不断提高学校的专业教育质量，培育工程师熟练的专业能力[4]。本专业在原来基础上，进一步增加了实验实习环节，以此来达到在教学实践中提高人才素质的目的。

3 统筹安排教学，优化考核方法

统筹协调课程与训练之间的关联，对授课内容以及具体实践模式进行合理设计，不断优化学校的授课内容，使之达到提高学生综合素质的教学目的。对于教学内容要进行统筹安排制定考核标准和方法。对于相关专业课如船体制图[5]等课程考核内容，实行一票否决制。高学生增强对船体结构知识的掌握。使得毕业生就业后，很快适应专业岗位的要求。近年来，这种考核效果收到了良好的效果。

4 通过综合素质训练，提高学生分析以及解决问题的能力

以前的实践教学内容存在单一的劣势，以此要改变这种模式，实行一种新型的教学方案，使学生成为教学的主体；增强学生面对问题的自信心，增强其钻研与竞争能力，以及敢为人先的主动精神。其具体的事实过程是将计算机实践教学分成三个层次：初、中、高。初级阶段主要将对单项应用问题的解决作为主要内容；中级阶段以应用软件二次开发为主；高级阶段以解决专业综合性问题为主。经过几年来的教学实践，学生的综合能力得到明显提高。

通过上面的相关训练，实现了基础知识同专业知识的有效结合，提高了学生对问题的分析能力、解决能力以及创新能力。培养应用型人才培养关键是素质和能力。其目的在于培育学生勤奋、终生学习的习惯，从而具有良好的工程意识。

5 毕业设计训练，重点培养学生的创新能力

与其他相关院校相比，大连海事大学在毕业设计方面具有自身的独到之处。要求每一个想、进行毕业设计的学生最一整条船进行设计，要求学生从船体方案的设计，甚至到整体的设计，从各个部分性能设计到主要图纸的绘制上都需要亲手做一遍。作为学生工作前一次实战演习。

毕业论文的选题，注意培养实践能力，要求学生有扎实的专业知识、灵活的思维模式、良好的软件应用能力以及解决问题的能力。充分发挥学生能动性，给学生提供自我发挥空间。使学生入职后，能更快地进入工作状态。毕业生为我校争得荣誉。从用人单位对我校毕业生的反馈来看，综合素质普遍高，能吃苦耐劳，适应能力快，动手能力强。

6 理论联系实际，实施多样化的实践性教学

多样化的实践性教学课程中大多数课程都有一套完善的专业技能训练方法，使学生能够得到系统的训练。在此项教学过程中，要着重提高学生综合素质，培养创新精神与创新能力。

（1）航行实习是最具特色的教学，学生在南北方造船基地等专业区域的实习，使学生了解船舶行业的发展前沿、增加专业知识、增强专业信心。

（2）在全国一流生产企业建立实习基地。

（3）形成船体结构类课程教育教学特色。由于专业特色，可以对学生进行在船厂进行讲课，使学生对船体的结构有一个更为具体的认知，构造一种职业氛围，增强对学生的教育作用，使教学收到良好反应。

7 结语

综上所述，通过对以上各个方面的不断完善与提高，我校逐渐建立起了适合自身并且适合船舶行业发展的一套综合性的人才培育模式，从而满足船舶行业对高素质综合型人才的要求。但是本研究仍然具有很多不足之处，需要根据具体情况及需求做进一步的完善。

参考文献

[1]黄亚南，刘大路，孙风胜，等.船舶与海洋工程专业应用型人才培养体系的建设与实践[J].船海工程，2011（4）：48-50.

[2]程细得，袁萍.论创新型船舶与海洋工程专业人才培养[J].船海工程，2008（4）：191-193.

[3]冯佰威.“船舶CAD”课程教学模式的剖析与实践[J].船海工程，2008（4）：207-

209.

[4]王丽铮，袁萍，刘祖源.船舶与海洋工程本科专业人才培养模式探讨[J].船海工程，2008（4）：150-152.

海洋船舶 第7篇

由于世界工业格局的特殊分布情况,且伴随着世界经济贸易全球化态势的增长,船舶运输成为各贸易国之间重要的运输方式［１］,船舶客运也成为沿海城市间交通运输中的重要形式。船舶排放的废气成为海洋及沿岸地区空气污染的重要来源。因此,各国政府及海事组织都十分重视船舶的排放问题。

船舶排放的废气主要包含有CO２,SOＸ,NOＸ,有机污染物及黑炭等物质,这些物质通过混合扩散过程在一定程度上改变了船舶行驶海区及所停靠港口城市的空气组成。另外,船舶排放所形成的臭氧和颗粒物也会危害到在该区域内生活和活动人们的健康［２］。船舶排放的颗粒物主要以可吸入颗粒为主,可进入人的肺泡;颗粒物中吸附的镍、钒被证明与心血管及呼吸道疾病有很大关系［３］。研究结果显示,每年因船舶排放的颗粒物而导致的死亡人数达到6 万人［４］。船舶排放的NOＸ通过沉降作用进入表层水体,造成水体富营养化污染［５］,过多的氮输入会影响水体的生物多样性［２］。相比于NOＸ,船舶废气中的SOＸ与燃油中的含硫量关系密切［６］。NOＸ及SOＸ容易在空气中发生氧化反应,与空气中的水分结合形成具腐蚀性的酸雨,对城市建筑和生态环境造成破坏性影响。船舶排放的NOＸ及SOＸ进入水体还可能造成水体酸化,虽然其对全球尺度的海洋酸化影响很小,但研究其对于较浅沿岸水体的酸化影响仍具有重要意义［７］。

另一方面,船舶排放的污染物对局地的气候影响也是国际上的一项研究热点。船舶排放的物质可参与气溶胶的形成,通过与太阳辐射及云的相互作用来影响区域的气候变化［８］。IPCC第五次报告指出,因人为气溶胶造成的有效辐射强迫大约为-0.45 W·m－２［９］。船舶排放的颗粒物及SOＸ、NOＸ转化形成的二次气溶胶都能作为云凝结核,并以船舶行驶过的轨迹为中心向外扩散,影响区域范围内云的反照率［１０］。在容易出现低云的海域受此成云效应的影响更为明显,通过卫星图像可以观察到在船舶行驶轨迹的上空出现了相应的云带［１１］。船舶排放的污染物通过这种方式起到降温作用,被认为在一定程度上可以抵消人为排放温室气体造成的气候变暖。

目前,国际上关于船舶排放的相关法规及标准仍不完善,国内更是处于起步阶段,没有成形的法规。为更好地制定船舶排放的相关法规和标准,需综合研究船舶排放对空气组分、人类健康及气候变化的影响。因此,本研究通过分析船舶排放清单的主要研究方法,比较国内外部分地区船舶排放清单的研究结果并讨论其意义,归纳国际上控制船舶排放的管理办法,为我国船舶排放的研究及相关法规的制定提出了一些建议。

2 船舶排放估算方法

建立船舶排放清单,对制定控制船舶排放措施及相关法规具有重要的指导作用。世界上很多国家在船舶往来频繁的港口都进行了船舶排放清单的研究。通常,研究船舶排放的方法有以下3 种:自上而下(Top-down)、由下而上(Bot-tom-up)、船舶水路交通网、能源机环境模型(Thewaterway network ship traffic,energy and envi-ronment model,STEEM)［１２］。Richter等［１３］还使用卫星观测的方法来观测全球船舶排放NO２的情况,虽然计算结果存在很大的误差,但通过该研究可了解船舶排放对海洋边界层的影响及可发挥卫星在监测船舶排放的重要作用。

Corbett等［１４］用Top-down方法首次计算出全球船舶排放量。该方法以船舶的活动信息为基础,利用数据档案中的船舶规格信息和航行路线信息,较快地推算出船舶航线的排放情况,可用于区域和全球尺度的船舶排放计算。其假设数据档案中登记的船舶信息即为所研究范围内所有的船舶信息,数据档案中记录的船舶空间分布即为船舶交通往来的分布情况,因此该方法计算得到的船舶排放量要少于实际排放值。Top-down方法计算排放量时,在总体上并没有参考船舶活动的位置信息,而是根据需要选择关联相关船舶活动信息,得到的计算结果准确性不足。

Bottom-up方法［１５］与Top-down方法最主要的区别在于:Bottom-up方法基于船舶活动的位置信息计算。该方法根据船舶的历史活动轨迹信息、发动机规格信息、船舶运行情况及排放因子来计算船舶排放量。方法中使用的数据直接来源于各港口登记资料,可以计算船舶航线的排放总量,其计算结果更加准确。在计算燃油量方面,Bottom-up方法较之通过船舶吨位来估算燃油消耗量的方法不同,是参照发动机动力参数并应用船舶活动数据来计算。Bottom-up方法采用的数据来源于各个港口,如用于计算全球船舶排放量将导致工作量庞大,因此该方法更适合用于区域或小尺度范围的船舶排放量计算。此外,该方法在研究船舶沿线排放量时,经常把两港口之间的航线简化为最短距离。

Bottom-up方法分别使用式(1)和式(2)来计算船舶燃油量和排放量,即

式中:Q为船舶燃油量;PＭＷ为发动机功率;F为发动机负荷系数;t为发动机的平均运行时间;P为燃料消耗率;E为污染物排放因子。

排放因子E的值是通过燃料燃烧过程中,燃料所排放的污染物的质量转换得到的。Radke［１６］提出用碳平衡法计算气体及颗粒物的排放因子,该方法假设所有的碳都以CO２,CO,CH４,非甲烷有机碳(NMOC)及颗粒碳形式排放。X物质的排放因子E被定义为同一个源排放的X增量(ΔX)与总碳增量(ΔC)的比值,用式(3)表达为

其中浓度增量是相对周围环境本底值的增量。

STEEM方法［１７］在Bottom-up方法基础上做了改进。以船舶航行位置信息为基础,依据历史船舶航线轨迹经验建立了船运信息网,相比于以往以推测的方式得到航行路线的方式,该方法所获得的航线模拟更为可靠。STEEM方法延续了Bottom-up方法计算燃油量及排放量的方式。在进行全球尺度的船舶排放研究时,STEEM方法使用可重复的自动操作程序来减少大量的工作量。该模型不仅可以用于船舶排放的研究,同样适用于研究船舶流量、估计能源的使用情况及评估航运对环境的影响等。STEEM方法结合了其他研究方法的优点,更适用于区域及全球范围的船舶排放研究,其研究方式较其他方法更为合理,研究结果也更为准确,应用前景最为广泛。

3 船舶排放清单估算

国外对于船舶的排放问题比较重视,也把排放清单研究放在优先研究的位置。目前我国对于船舶排放清单的估算研究相对薄弱,仅对个别船舶流通量大的港口进行船舶排放清单的研究。很少有研究使用不同的计算方法对同一港口或海域的船舶排放量进行估算,因此也很难比较不同方法间估算得到结果的差异性。表1列出了世界部分海域及港口的船舶污染物的排放量。

103t/a

注:数据来源,见参考文献[5,18-21].

近岸船舶排放的污染物总量与近岸船舶往来的密集程度、港口吞吐量、船舶使用燃油及发动机技术规格等都有直接关系。2008年美国金融危机的暴发,使得全球经济都陷入了低迷,全球海运受到了很大影响,釜山港2009年的船舶进港数量少于2008年,釜山港大部分污染物排放量于2008年达到最大值。另外,由于船舶发动机技术的发展,新建船舶所使用的发动机具有更低的NOＸ排放因子,从而降低了整体的NOＸ排放水平,导致釜山港2006 年在船舶数量相对较少的情况下所排放的NOＸ依然大于2008年。波罗的海地区2009 年污染物排放量少于2008年的原因与釜山港地区相同。然而,波罗的海作为最先设立的硫排放控制区(SE-CA)之一而受到了相关法规的保护,自2006年开始,航行于该海域的船舶被限制使用硫含量标准更为严苛的燃油。2006—2008 年,随着船舶数量的增多,NOＸ及CO２排放量逐年增加,反观使用含硫量低的燃油后,SO２排放量却逐年递减,相关硫氧化物颗粒物的减少,也使得颗粒物总排放量逐年减少,为此可看出硫排放限制法规的实施取得了明显成效。

船舶排放污染物的扩散范围可达400km［２２］,船舶排放被认为是香港最大的城市污染源,严重影响着整个地区的空气质量及居民的健康。Simon等［１９］对香港船舶排放的研究对象仅包括了远洋船只,香港地区的实际船舶排放量将高于该研究的结果。2013 年,香港船舶排放的SO２和NOＸ分别为12 400t、14 500t［１９］,船舶排放已成为香港地区SO２和NOＸ最大的排放源,其中集装箱货船排放的污染物总量占到了香港地区船舶排放总量的80%。香港处于独特的沿海地理位置,城市面积较小,人口密度高,特别是港口周围分布着居民生活区和商业活动中心,使得香港在治理船舶排放的问题上刻不容缓。船舶排放的研究为香港政府制定相关法规提供了科学依据,同时也为码头管理方及船东在减少船舶排放对环境的影响上提供指导。针对香港的船舶排放情况,香港政府出台了《乘风约章》,鼓励停泊香港的船舶使用含硫量为0.005% 的燃油,并提供相应的补助措施［２３］。上海的城市特征与香港相似,黄浦江的河运将给上海市区带来更直接的大气污染。随着我国经济的发展,上海港逐步超过香港港、新加坡港等世界级大港,2013 年上海港的集装箱吞吐量达3 361.7 万TEU(标准箱),是香港港的1.5倍［２４］,自2010年开始连续蝉联世界最大集装箱吞吐量最大港口。过去,城市对于大气污染的整治主要针对发电厂、重工业及陆上交通,上海港作为世界第一大港兼具内河运输的双重压力,船舶排放污染严重,在世界范围内颇具代表性,对上海的船舶排放治理势必会引起广泛的关注。

对比表1 中数据,在所有船舶排放的污染物中,CO２的排放量最大,其次为NOＸ、SO２及颗粒物。CO２的排放量虽远大于NOＸ、SO２及颗粒物,但其所占人为CO２总排放量的比重较小,仅为2.7%［２５］,而NOＸ、SO２分别占人为总排放量的15%~30%及4%~9%［１２］。此外,CO２作为世界各界最为关注的温室气体,关于CO２排放的控制问题较为复杂,涉及各个国家的经济利益问题。 然而,对于控制船舶排放而言,减排NOＸ和SO２将更有助于减少船舶排放对于环境气候及人类健康的影响。每年因船舶消耗的燃油量占到了全球总油耗量的10% ~20%［２６］,2000年海洋船舶运输共消耗2 亿~2.9亿t燃油［１５］。相较于汽车排放对内陆城市的影响,船舶排放对沿岸地区及航线海域的影响更大。因此,控制船舶排放,尤其是船舶NOＸ、SO２的排放问题,引起了国际上的高度重视。

4 船舶排放的管理办法及实施情况

1997 年,国际海事组织(IMO)修订了MARPOL73/78 附则VI。 对船舶燃油的硫含量、发动机氮氧化物技术规则及臭氧消耗物质做出了明确的规定,并特别将波罗的海和北海划分为硫排放控制区,另外,近年还新增了北美及美国加勒比海两个排放控制区。表2 和表3分别归纳了附则关于船舶燃油含硫量及发动机技术规格的具体实施办法。该附则还规定了在2005年5月19日以后建造的船舶或实际交付船上使用的设备,除部分永久密封设备外,禁止使用氢化氯氟烃以外的消耗臭氧物质。至2020年1 月1 日后,将禁止使用含氢化氯氟烃的装置［２７］。

通常,国际上用于减少船舶排放的措施包括:提高船舶燃油的质量;限制船舶在近岸及沿海的船速;改造发动机技术或增加污染物清除系统等［２８］。欧盟国家在控制船舶排放的进展中一直处于世界领先地位,其制定相关法规提前了MARPOL 73/78公约附则VI规定的执行时间,并通过相关修正案来不断扩大适用于控制船舶排放法规的区域。欧洲部分国家还通过根据船舶排放污染物数量征收港口费用及航道费用的措施来减少船舶排放。挪威则是把向船舶征收一定的费用作为NOＸ排放的控制基金,供需要改造的船只申请,用以减少NOＸ的排放［２９］。北美地区除设定新的排放控制区外,美国EPA还制定了更严苛的燃油标准,用于限制在美生产及销售的燃油含硫量。 此外,部分国家及地区开始使用岸电技术来代替船舶靠港后的辅机发电。该技术可大量减少船舶在靠港后的废气排放,减少船舶辅机产生的噪声。 有研究表明,当船舶停靠在码头时,使用岸电代替船上的燃油消耗可减少约94%NOＸ,42%CO２,以及90%PM排放［３０］。

g/(kW·h)

目前,我国大陆地区控制船舶排放仍停留在执行MARPOL 73/78公约附则VI的规定层面上,还未出台更严苛的排放标准,仅部分船舶运输发达的港口城市提出了一些管理办法。且我国内河及沿海大部分船舶不在公约约束范围中,该部分船舶仍在使用含硫量较高的燃油,发动机减排技术规格相对落后,致使船舶排放仍处于较高水平。上海港自2005 年来,已连续9年保持货物吞吐量世界第一。2010年上海市的船舶排放的NOＸ、SO２及PM２．５分别占全年城市污染的12.0%、9.0%、5.3%［２１］。对此,上海市政府提出鼓励船舶在靠港期间使用岸电,并努力推动上海地方控制船舶排放法规及标准的制定,希望通过相关地方法规在上海的成功实施,推动国家层面控制船舶废气排放法规及标准的推广［３１］。

5 总结与展望

船舶排放的污染物,尤其是NOＸ、SOＸ及颗粒物,将在一定程度上影响沿岸地区及船舶航行轨迹的空气组分及气候变化,更可能危害到港口城市的居民健康状况。随着对船舶排放研究的深入,研究方法也在不断迭代。STEEM方法结合了其他计算船舶排放量的方法的优势,可更准确地计算出船舶排放清单并还原相关位置信息。未来还会有更多更先进的技术手段被用于船舶排放清单的研究。 研究结果表明,船舶排放量与燃油含油量及发动机技术规格等存在直接关系,同时也与全球经济发展情况密切相关。船舶排放的NOＸ、SOＸ占人为排放的比重大于CO２,因此控制船舶使用过程中NOＸ、SOＸ的排放,对于环境保护及人类健康来说,更有意义。

国际海事组织作为一个负责防止船舶污染的国际机构,修订了MARPOL73/78 附则VI,用于减少船舶排放对海洋造成的污染。附则内容限定了行驶于相关海域的船舶必须使用相应含硫量的燃油,包括必须改进相关的技术手段来减少NOＸ的排放及会造成消耗臭氧的物质的使用。在执行MARPOL73/78 附则VI的基础上,部分欧洲及北美国家还出台了更多关于船舶排放的管理办法,用于进一步地减少船舶对于海洋及沿岸地区的污染。

近年来,随着全球经济的回暖,逐步恢复加速增长的国际贸易将会带动全球港口货物吞吐量的增长。其中,亚洲港口的吞吐量份额正在不断增长。据中港网站统计的信息显示,2013年全球港口货物吞吐量排名前10中,亚洲港口得9席,中国独占8 席,中国共完成了全球十大港口货物吞吐量的81.1%［３２］。我国社会及政府近几年来一直在关注空气质量问题,日益增长的港口运输势必会给沿海城市带来更大的压力。

然而,中国现在对于控制船舶排放的改造仍是困难重重。一方面,使用含硫量低的高品质燃油将加大船舶的运营成本;另一方面,改造船舶发动机技术规格或加装污染物清除系统也要消耗一笔很大的改装费用,如果仅靠法规来约束而缺乏相应的补贴奖励机制,将打击船企或船东执行法规的积极性。并且,码头岸电设施的改造和船舶使用岸电的相关设备改造也需要大量的资金。

对船舶排放的研究将为相关管理和决策提供有力的科学依据。在接下去的研究中,应拓展对船舶排放的研究技术手段,扩大对船舶排放清单的研究区域,建立更多维度的监测数据及探讨船舶排放对生态环境及人类社会健康的影响。颜金培等［３３］利用单颗粒气溶胶质谱仪对厦门近岸的大气气溶胶颗粒进行连续观测,从特征污染物来源解析上观测到了船舶排放的污染物。

当前,我国在控制船舶废气排放方面的进展相比欧、美等发达国家还较为落后,缺乏相应的排放标准及有效的限制法规。在船舶污染问题上,在地方先试行建立船舶排放控制监管体系,加大资金投入以支持相应的码头设施建设,对船企或船东的运营成本及船舶改造成本有相应的补助措施,保障相关标准和法规执行情况,调动船企或船东执行的积极性,共同降低船舶污染。为此,重视对船舶排放的监控及排放清单和相关法规的研究对于治理沿海雾霾污染十分重要。

摘要：文章通过分析船舶排放清单估算方法,提出控制船舶NOX、SOX排放的重要性,进而介绍国内外关于船舶排放的相关法规标准及实施进展。当前,我国在控制船舶排放方面的相关法规及措施仍很不完善,加强我国海洋船舶排放监控并完善清单估算及相关法规十分重要。

海洋拖曳系统对船舶操纵性能的影响 第8篇

1 船舶操作和拖曳系统的意义

1.1 船舶操纵的意义

所谓船舶操纵, 是一种控制船舶能够在水中进行运动的技术。最早的时候, 操纵船舶的人们使用楫和橹来推进船舶并使之转向。而帆船时期, 船舶依靠风力推进。在使用船舵操控船舶时, 并不能随意改变方向或者后退, 有着一定的限制。这种状态一直维持到了十九世纪初时, 蒸汽机轮的出现使船舶操纵进入了机械推进时代。船舶的推进效率和倒船能力, 自第一艘螺旋桨船在1845年成功横渡大西洋时就开始逐渐提高, 其船舵的效能也在随之增加。近代以来, 对于船舶操纵技术的要求也随着船舶航速、通航密度以及船舶尺度的增大而日益提高。七十年代初, 出现了能够自身横移或者原地掉头的无船舵型港作拖船, 以协助船舶操纵, 从而将操纵的效率大大提高。现在船舶的操纵者会运用推进器、舵、锚、拖船、缆等, 并且按照船舶的操纵性能结合着水域和风等客观性条件以便保证或者是改变其船舶的运动状态。船舶的操纵系统是一个大型的系统, 主体就是操纵人、船舶以及环境三个小系统。如果要用图表示, 我们可以想象有两个大小不等的圆形, 大的当做整体, 而里面的小圈分成三个同等大小空间代表三个小系统, 位于中间最小圈里的是“人”, 也是其核心所在。其它也只是起到辅助作用。

1.2 拖曳系统的意义

在二十世纪的下半叶时期, 是一个对海洋资源积极开发的时代。人们为了能够获取食品资源和工业原料, 多种不同的拖曳装置的研制与当时在深海和近海的活动紧密关联。之后为了能够将生产率以及工作率有效提高, 人们还将拖曳装置应用于搜索近海底的拖曳声纳、拖曳观察仪器、海洋的自动拖曳仪器、铺设水下电缆的设备、自动拖网系统等等方面。事实上, 现在获取海中食物的方法是与拖曳技术至今的发展改革有着密切关系的。在最早开发物质资源时, 物质资源十分丰富, 直接拖网沿着海底进行运动就有收获。将网子的尺寸加大, 而应用的导航定位探测鱼群以及深海系统拖网捕鱼系统都要求将拖曳深度、拖曳速度提升。以这样不停试验改进的方式观察得到渔网的各方面数据, 从而加速调整新渔网的结构, 加快找寻创建先进的捕捉海洋生物方式。现代拖曳系统的实验条件具有一定的高效性、复杂性和可靠性, 但是因为一些因素却也同时限制了设计方法本应有的飞速发展。大致可分为如下四点主要原因: (1) 拖网装置在波浪上时的性能参数; (2) 拖缆腐蚀部分的变化; (3) 运输船升力平面的攻角变化; (4) 拖船沿航线、速度变化方向在机动时的性能参数等各方面。

我们在暂态动力学与拖网稳态的基础过程中进行创新设计, 这样可以把成本降低、缩短周期, 并且在这样的情况下提高设计质量。水下拖曳系统的发展趋向为:减少船舶噪声, 降低由水介质吸收和混响引起的信号衰减, 改善了求解深度的方法, 这种方法考虑了减少在海底拖曳时的波前变形。

2 建立系统的数学模型

为了使建立系统的运动模型和系统的运动特性更方便被描述, 在本文当中, 一共引入了四个右手直角坐标系。习惯性坐标EMNQ, 在水面的任意一个点选取作为原点E, M轴方向是不定的, 不需要定点选择。但是一旦在选定之后, 相对于地球就是固定的, N轴垂直向下, 同时与Q轴垂直;拖船随体坐标系为Bxbybzb, 在原点S位正于船舶的重心处, xs垂直于中纵剖面, 以指向右舷为正, xs轴垂直于船舶中的横剖面, 以指向船艏为正, zs轴垂直于水线面, 以指向龙骨为正;拖缆局部坐标系为Cxcyczc, xc为拖缆的切向方向, yc和zc为拖缆的2个法向;拖曳体随体坐标系为Bxbybzb, 其3个轴方向的定义与船体随体坐标系一致。

2.1 拖曳船舶母船操纵运动控制方程

既是所谓船舶中借鉴分离式MMG操纵运动教学模式,

式中:R为船体坐标系与惯性坐标系之间的旋转矩阵:φ、θ和ψ分别为拖曳体的横摇角、俯仰角和偏航角;ZU为拖缆顶端拉力在拖曳母船YS轴的分力。将拖缆顶端张力转换到拖船坐标系的三个方向, 则拖缆顶端张力产生的力矩可表达为:Mu= (Ku, Mu, Nu) T=ru×Tu。在这个公式当中, RU为拖缆顶端在拖船坐标系下的位置坐标:Mu为Zu产生的力矩。

2.2 拖缆运动的控制方程

拖缆运动控制方程是采用的有限差分法, 假设拖缆是为圆柱体、细长而柔性, 且拉力随着时间变化, 根据拖缆上面的任意一点的力平衡, 就可以得到矢量方程式为Y= (T, V1, V2, V3, α, β) T式当中:标量T为拖缆张力V1、V2、V3分别为拖缆局部坐标系下的3个速度分量;α、β为拖缆局部坐标与惯性坐标之间的方向角。通过推导, 拖缆的运动控制方程可写成如下的偏微分方程:Mys=Nyt+q, 式中:M、N、q为系数矩阵;t为时间。

2.3 拖曳体动力学方程式

根据动量和动量矩方程, 拖曳体的动力学方程可以写为ME= (τ1, τ2, τ3) T=r E×TE。在桨、舵操纵下的四自由度 (纵向、横向、横摇、艏向) 。

运动控制方程可写为:

式中:ms为船舶的质量;ξG、ζG为船舶质量中心在船体坐标系下的坐标;Iξ、Iζ分别为船舶绕ξ轴和ζ轴的转动惯量;u、v、p、r分别为船舶的纵向速度、横向速度、横倾角速度和艏向角速度;X、Y分别为作用在船舶的外力沿ξ轴和η轴方向的分力;K、N分别为作用于船舶的外力对ξ轴和ζ轴的力矩;下标H、R、P和U分别为船体、舵、桨和拖缆顶端;TE、IP分别为主机轴和螺旋桨的转动惯量;Q为主机轴和螺旋桨所受的外力矩 (包括水动力矩和主机输出扭矩) ;n为螺旋桨转速。

3 海洋拖曳系统对船舶操作性能的影响

船舶操作性会直接影响海洋事故的发生, 同时也会给海洋环境造成巨大影响。例如:1912年4月10日, 泰坦尼克号撞上冰山沉没;1984年的ITTC引用美国的海岸警卫队的报告, 每年海上失事的船舶达两百搜, 其中35%都是由于操纵性引起的。拖曳系统能否正常运行将直接影响船舶的操作性能。

3.1 拖曳系统运行的规律和影响因素

拖曳系统运动时它的每个元件如缆索部分、拖曳体等都会产生决定拖曳载荷的流体动力。拖曳载荷可分为静态拖曳载荷和瞬态拖曳载荷, 其中静态力对应拖曳系统匀速稳定运动, 而瞬态力是在不稳定拖曳、以及出现涡流破坏引起的作用在拖曳系统元件上的周期力时产生的。在流体动力和重力作用下拖曳系统可保持相对的稳定。同时具有波浪载荷所引入的影响和船舶振动影响是船舶收放装置的特征。拖曳系统在波浪上的最大运动速度超过了传入的速度。因此在扩散波条件下动力学载荷主要取决于收放装置和拖曳载体在波浪上的相对移动。

3.2 在静态水域中拖曳系统对船舶操纵性的影响

船舶在静水中匀速直航时, 拖缆在任意点上的拉力可通过对拉力的积分确定。拖缆拉力是由拖曳速度、拖曳系统的流体动力参数和重量外形参数、以及拖曳系统平衡状态参数决定的。拖缆的拉力是拖曳系统的重要参数之一, 它决定了拖曳系统的强度、寿命以及其它主要的操纵特性。发展和完善拖曳系统是提高施缆强度、降低作用其上的流体动力载荷工作密切相关的。拖曳系统相对平衡位置偏离很小时, 取消扰动力后系统不能回到初始位置。出现上述情况时, 拖曳系统在静水中恒速运动时可能出现不稳定状态。

3.3 在动态海浪的水域中拖曳系统的影响

拖船的摆动导致拖缆中出现很大的拉力动态分量, 这将限制拖曳速度。波浪中船舶承受多于两种形式振动同时作用。在安装测量航行方向上速度的测速仪时出现的, 这或者是垂直和滚转方向的合成振动, 它称为横向振动或者是垂直和俯仰方向的合成振动, 它称为纵向振动 (与波浪反向) 。在船舶相对波浪的任意位置上都能出现复杂的组合振动。不同的水文气象条件下, 在世界海洋的大陆架和深海区域里进行测量, 对测量结果进行统计发现, 测量系统载体振动强度与测量元件自己振动强度间的相互关系在仪器下潜深度迅速增加时保持不变。载索和悬挂在载索上的测量仪器在一定条件下能增强扰动, 这种扰动是通过海洋系统载体传播到测量元件上的, 它还将导致水文物理参数的严重失真。

3.4 选择合理拖曳系统的重要性

在设计拖曳系统时, 应满足于以下要求:确定研制系统的用途、结构和使用条件。指定的要求常常非常矛盾, 即改善一些参数将导致另一些参数变坏。对于海洋开发设备的优化设计方面的课题暂时还没有得到解决。必须从大量拖曳系统的主要参数中分离出少量可进行优化的参数, 但是实际上拖曳系统许多设计参数的变化区间是有一定限制的。通常拖曳速度与天线用途和拖曳设备的能力有关, 拖曳载体的壳体尺寸是由安装在其上的仪器设备的轮廓、质量决定。拖缆直径取决于它的强度特性, 拖缆长度由拖曳载体的要求深度行程决定, 但常常受到加工条件、以及拖船上卷扬机卷盘容积的限制。拖曳系统的各种参数限制也由拖船在控制程度、收放设备的布局和运营方面的能力确定。选择合理的拖曳系统, 以保证船舶的稳定性。

4 结束语

海洋拖曳系统会在工作时, 影响传播的操纵性。其主要表现为拖曳系统在静态水域和波动海浪水域中两方面所产生的不同影响, 在力的相互作用下, 海洋拖曳系统对船舶操纵性的影响也会呈现出多种形式。拖曳的不稳定状态将导致大的拖索拉力偏差、拖曳载体运动参数偏差, 鉴于涡流端面引起的振动现象, 拖曳系统将出现危险, 而拖船的摆动也会导致拖缆中出现很大的拉力动态分量, 从而限制拖曳速度。所以保持拖曳的稳定性对保证传播的安全至关重要, 这就需要我们通过更科学的科技手段来改善拖曳系统, 从而提高船舶的操纵性能, 保证航船的顺利运行, 提高安全质量。

参考文献

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[4]苑志江, 金良安, 迟卫, 等.双三角翼型拖曳体定深特性的水动力实验研究[J].中国测试, 2013, 3 (26) :108-112.

船舶对海洋环境的污染及其防治措施 第9篇

随着世界各国经济全球化程度的不断加强, 各国之间的进出口贸易越来越频繁, 航运业也随之不断的发展, 船舶活动对海洋的影响越来越大, 其中船舶活动造成的海洋环境污染也越来越严重。尤其是一些民营个体船舶, 船舶公司为了节约成本和增加效益, 在船舶防污染方面的投入往往不足, 致使船舶污染事故时有发生, 严重威胁着海洋环境。

1 海洋环境污染的危害

海洋环境的污染物大体可分为三类:1) 生活污染物;2) 油类污染物;3) 物理污染因子 (辐射、噪声等) 。船舶生活污染物排人海中之后, 会逐渐被海洋中的微生物氧化分解, 消耗掉海水中的氧。当海水中溶解的氧不足时, 船舶生活污染物就会发生无氧分解, 即发生腐烂, 致使海水发臭, 对海洋生物的生存产生一定的危害。例如, 船舶生活污水排放入海后, 由于船舶生活污水中含有大量的磷酸盐和硝酸盐, 容易造成海水富营养化, 致使海水中的澡类大量繁殖。在这些藻类死亡后, 枝叶氧化腐烂, 消耗海水中大量的氧, 致使高级海洋生物无法生存, 海水变黑腐臭。另外, 1ml未经处理的生活污水中往往含有几百万个细菌, 其中大部分是病原体或是诱发因子, 可能会造成一些疾病的传播, 直接影响着人类的健康和生活。

船舶活动往往会因船舶操作不当或船舶事故而造成海洋油污染事件的发生, 当船舶油类污染物入海后, 往往会在海面上形成一层油膜, 油膜存在不仅降低了阳光向海水的辐射, 削弱了浮游植物的光合作用, 致使地球上氧气量下降, 同时还阻挡了空气中氧向海水中的扩散, 破坏了海洋食物链, 最终导致生态的失调。因此, 海洋污染不仅直接危害着沿海水产养殖业的发展, 而且还会破坏海滨环境, 影响人们的生活和健康。

2 船舶对海洋环境污染途径

船舶对海洋环境的污染主要是通过事故性和操作性等因素将污染物带入大气或海洋而造成污染。船舶对海洋环境污染的主要途径有:

1) 船舶压载水、洗舱水、生活污水、含油舱底水的排放。

2) 船舶垃圾和包装有害物质的倾倒。

3) 船舶发生事故造成溢油入海。

4) 船舶有毒液体的排放。

5) 船舶废气的排放。

3 减少船舶对海洋污染的措施

3.1 加强船舶污染防治立法, 建立和完善海洋环境法律体系

随着经济和社会的发展以及海洋资源的不断开发, 人类在海上的活动越来越频繁, 活动的类型也越来越多样化, 海洋环境受人类活动的影响也越来越严重, 所以应根据现代海洋污染的表现形式和国际相关海洋防污染条约的规定, 在我国现有的海洋环境保护法基础上进行必要的补充和修订, 不断完善我国船舶污染防治立法, 通过法律的强制手段, 全面强化海洋环境管理, 提高人们对海洋环境的保护意识。

3.2 通过船员培训教育和宣传教育, 不断提高船员海洋环境保护意识

通过对船舶污染事故的调查发现, 船员的安全意识、防污意识和法制观念比较淡薄, 致使违反操作规程的现象比较严重, 是造成船舶海洋污染事故的最主要因素。因此, 提高船员的安全意识和防污染意识是减少船舶海洋污染事故的有效途径。通过船员的教育培训, 不断提高船员对防污染设备的操作技能以及对国内和国外相关防污染公约和法规的认识, 同时通过宣传教育的强化, 使船员充分认识到保护海洋环境的重要意义, 增强海洋环境保护意识。另外, 公司应该制定相应的考核和激励制度, 是船员能够自觉学习相关知识, 提高操作技能和安全管理技能, 自觉遵守相关法律规定, 从而保证船舶的安全航行, 保护海洋环境。

3.3 加强船舶安全检查, 完善船舶污染防治监督管理机制

作为船舶污染防治监管的主管机关, 海事主管部门应具备配套的、有效的海洋环境污染监督管理机制。在船舶安全检查过程中, 不仅要严格检查船舶防污染设备的配备是否符合标准, 还要对船舶防污染设备的性能和结构以及使用情况作详细的检查和记录。除了对防污染设备做严格的检查之外, 还要对船员严格检查, 一方面严格考察船员对船舶防污染设备操作程序的认识以及操作的熟练程度, 对于不符合要求的操作程序或不规范的操作, 要及时纠正并要求整改。另一方面还要考察船员对一些国际防污染公约以及国内相关法律法规的知识, 使船员能够真正具备防污染知识, 提高海洋环境保护意识以及船舶防污染设备的操作管理技能。此外, 海事主管部门还应配备必要的装备和仪器, 加强危险品货物运输船舶的现场监督以及船舶防污染设备的专项检查, 对于一些违章操作以及违法排放造成海洋环境污染的船舶, 应加大惩治力度, 要求及时整改并承担相应责任, 增强船方的海洋环境的保护意识。

3.4 建立完善的海洋污染监控系统, 提高处理海洋污染事故的能力

为了能够及时发现船舶污染海洋事故, 分析和判断船舶污染事故发生的规模、地点, 扩散趋势等, 及时采取正确、有效的措施, 将船舶污染损害降到最低, 在国家沿海海域建立先进的网络化监视系统是很有必要的。同时也能够及时发现一些船舶将海洋污染物直接排放入海的违章操作, 还应建立陆-海-空立体化的监管体系, 利用巡逻艇、直升机、卫星等设备加大海洋监控力度, 对于一些故意违章操作引起海洋环境污染的船舶和个人, 应加大惩处力度, 并限时整改, 使船员能够真正吸取教训, 提高海洋环境保护意识, 减少人为故意违章操作而引起海洋环境污染事故的发生。

在做好海洋环境污染监控的同时, 相关管理部门还应做好海洋船舶污染事故的应急预案以及应急反应体系, 一旦海上发生船舶污染事故, 能够整合较多的应急资源, 建立强大的污染事故处理力量, 并且能够自上而下有条不紊、积极有效应对和处理污染事故, 使污染的损失能够降到最低。

4 结束语

海洋占据了地球将近四分之三的面积, 人类的生产和生活离不开海洋庞大的资源, 但是随着海洋环境不断的被污染, 海洋资源也正遭到巨大的破坏。近年来, 随着经济的发展和海洋资源的不断开发利用, 人们已经深深的认识到了海洋环境保护的重要性, 各个国家尤其是一些沿海发达国家不断采取措施甚至是通过立法来加强海洋环境的保护。保护海洋环境是每个人共同的责任, 每个人都应该真正认识到海洋的重要性, 从而主动承担起保护海洋环境的责任。尤其是作为船员, 应该深深的意识到自己的工作和活动都直接影响着海洋环境, 不断提高自己的海洋环境保护意识, 不断提升自己对船舶防污设备的操作技能, 不断改进自己对船舶设备尤其是船舶防污染设备的管理方法, 采取科学有效的措施, 最大程度的减少船舶对海洋环境的污染, 从而使船舶航行更安全, 海洋环境更清洁。

摘要：随着经济的发展和海洋资源的不断开发利用, 人们对海洋环境的保护愈加重视。本文从海洋环境污染的危害和船舶对海洋环境的污染途径出发分析了船舶活动对海洋环境的影响, 并简要探讨了减少船舶对海洋污染的措施。

关键词：海洋污染,危害,途径,防治措施

参考文献

[1]吴险峰.我国海洋环境保护工作现状分析[J].新安全, 2004 (10) :45-46.

船舶企业海洋工程项目计划管理模式 第10篇

一、船舶企业海洋工程项目中存在的问题

对于船舶企业而言, 船舶产品高标准高效率的生产, 是企业所要优先考虑的内容。船舶企业在海洋工程管理项目上, 虽然优越于完全集中管理和集中控制的计划管理模式, 但在实际中仍存在如下的问题:

1) 工程项目没有形成系统的项目管理模式, 对于项目计划的控制缺乏总体性。

2) 工程项目没有构建系统的项目进度测量, 其所采用的“以进度工时所占总工时的百分比”的测量方式, 无法对进度工时进行实时的反馈, 以至于进度百分比存在失真的问题。

3) 项目管理没有构建完善的管理部门, 尤其是对于产品的研发生产, 缺乏直接负责的管理部门。于是, 在实际的项目管理中, 跨部门的协调管理比较困难, 加之各部门的权限和利益追求不同, 使得部门协调管理的意图多以“职能导向”为主, 对于项目决策优化的意愿比较缺失。

4) 工程项目没有形成完善的服务体系, 缺乏客户问题处理中心的构建, 在面对客户的需求上, 服务显得比较滞后, 无法形成最正面的服务跟进。同时, 项目任务的导向落实不到位, 企业管理层缺乏此方面的重视。

二、构建船舶企业海洋工程项目计划管理模式

(一) 项目工程计划管理的具体要求

海洋工程项目具有规模大、管理复杂、界面多的特点, 于是对于计划管理的要求比较具体, 主要体现在以下几点:

1) 针对海洋工程项目, 构建项目负责组。且对于项目计划管理和项目管理, 采用项目管理模式。

2) 对于计划管理模式, 需要强化计划工具软件的使用, 以完善项目的计划管理需求。

3) 构建完善的项目管理体系, 并在此基础上进行项目计划的编制。同时, 针对各方以确认的项目计划, 实现计划项目的实施。

4) 在业主与承包商的确认之下, 对进度测量系统的建立。

5) 在进度测量体系的基础上, 完成项目进度曲线的编制和计划进度报告的撰写。并且基于反馈的问题, 及时对项目计划中存在的问题进行处理。

(二) 海洋工程项目计划管理模式的构建

1. 构建管理组织结构

海洋工程具有规模大、管理负责的特点, 于是在满足计划管理的要求上, 需要针对项目管理组织结构的构建, 以及在此基础上, 对于项目计划控制和管理模式的建立。

1) 组织结构的调整

在工程项目管理和计划管理的需求下, 船舶企业要在传统职能制的管理基础上, 对工程管理制度进行引入, 进而满足管理与计划控制的内在需求。于是, 在职能管理部门的形式下, 构建矩阵制的机构模式, 是实现跨部门协调管理的关键。也就是说, 传统的直线制结构模式, 在矩阵制的模式下, 实现了管理由垂直方向向多元化的方向转变。

图 (1) 所示, 矩阵制组织结构, 是在项目管理全面引入的基础上形成的。从矩阵制组织结构来看, 其保留了职能部门的原有结构形式, 只是在垂直结构的基础上融入了纵向的控制内容。所以, 船舶企业的项目管理重点由传统职能控制的状态下, 转变为职能与项目并举执行的情形, 从而较好地避免了直线式组织结构的弊端。

2) 目的计划管理结构的构建

关于目的计划管理结构构建, 是在矩阵结构的基础上进行的。船舶企业在海洋工程项目的管理上, 项目计划的管理要点主要有:

a.控制项目的设计计划;

b.控制项目的采办计划;

c.项目配件制作与配送的计划控制;

d.构建项目的多级计划网络体系;

e.项目协调性的计划控制。同时, 在实际的计划管理环节, 为实现各环节的管理职能, 项目组一般要设置计划经理, 负责项目计划的整体性控制。并且, 基于实际控制需求, 合理地设置计划分经理, 进行分区域内的计划控制。

2. 明确管理职责

对于管理职责的明确, 在于职责划分的合理性。于是, 管理职责的划分, 重点在于矩阵制管理结构下, 管理部门的职能分配问题。所以, 具体的明确如下所示:

a.对于生产计划的协调与平衡工作, 应该由生产管理部门负责, 并基于项目合同的要点, 把生产资源合理地分配至各项目组。

b.项目组主要负责厂方的项目管理, 并通过项目计划的制定、监督和协调, 以确保工程项目在合同要求下高质量完成。

3. 构建计划项目管理的分级体系

船舶企业的生产管理, 是基于生产资源而进行的, 并在工作的负责过程中, 切实做到对项目计划的跟进式管理。对于项目计划管理, 关键在于分级体系的构建。一般情况下, 分级体系主要以四级模式为主, 具体内容如下:

第一级管理:项目管理的总体计划, 主要负责合同中要节点处的计划控制;

第二级管理:针对阶段性和区域性的计划管理, 主要涉及多个项目的逻辑关系;

第三级管理:针对项目形成详细的计划;

第四级管理:针对项目形成数据计划, 是第三级管理的完善计划。

4. 项目进度的测量

各项目的负责人, 要负责各环节的跟进式详细计划, 并将每周的工程进展情况, 及时地反馈至公司总部。在实际的进度测量中, 项目计划人员要基于各工程内容的状况和权重, 进行合理地进展百分比, 以科学的实时的反应工程的进展状况。

三、结语

面对竞争日趋激烈的船舶产业, 船舶企业要不断的改革管理模式, 以适应社会经济的发展需求。目前, 我国船舶企业处于发展转型的关键期, 对于项目计划管理模式的构建, 在一定程度上优化了企业的管理机制, 是船舶企业适应市场需求, 形成企业核心竞争力的关键。

参考文献

[1]孙培东.海洋工程项目计划编制及进度控制研究[J].中国海洋平台, 2009.

[2]孙波.项目管理方法在海洋工程中的应用研究[J].大连理工大学学报, 2006.

海洋船舶 第11篇

1 结构极限强度计算方法

在船舶与海洋工程的结构理性设计中, 结构极限强度的计算和分析是要求最高也最为复杂的环节。在实际中, 通常利用对船体模型进行有限元分析的方法测量船体模型的构件屈曲和塑形变形等数据, 从而得出比较精确的船体模型极限强度。然而, 这种方法在实际运用中工作量很大, 且成本很高, 因此, 推广程度不高。当前, 一种叫作“逐步破坏法”的计算方法则较为常用。该方法不仅可以减少计算工作量, 还可以提高极限强度计算结果的精确性。在船舶与海洋工程结构极限强度的计算上, 逐步破坏法主要具有以下两方面的优点:①将用于结构极限强度计算与分析的船体模块向横向崩溃和纵向崩溃这两种独立的总崩溃模式转化;②通过限制相关尺寸, 确保相邻的两个横向刚架纵向崩溃。逐步破坏法能够让船舶与海洋工程的船体模型横向刚架的临界分段在中垂或中拱过程中崩溃, 将结构极限强度计算向船体某一分段极限纵强度计算简化, 不仅能确保计算结果的精确性, 还能大大减少计算工作量。

2 极限强度的分析计算

在提出船体结构总纵极限强度的概念之后, 对船体梁总纵极限强度分析有了越来越多的方法, 主要有逐步破坏分析法、直接计算法和有限元法。

2.1 逐步破坏分析法

通过分析船体结构破坏机理, 发现船体结构的整体破坏实际上是一个逐步破坏的过程。基于平断面假设, 构件逐步破坏的增量曲率法, 总结出可以利用横剖面纤维的应力-应变关系描述由屈曲和屈服引起的加筋板逐步破坏, 并将后屈曲效应纳入考虑范围。Smith通过非线性有限元对单元弹塑性大挠度分析来获得单元平均应力-平均应变关系。这种方法的计算精度是由单元平均应力-平均应变关系的准确性决定的。

2.2 直接计算法

Caldwell根据船体横剖面的全塑性弯矩对船体总纵极限强度进行了估算, 利用受压构件承载能力的折减来解释结构屈曲的影响。这种方法没有考虑当加筋板单元承受的压应力超过其极限强度后的载荷缩短行为和截面应力的重新分布, 因此对船体结构总纵极限强度值的估算一般过高。

2.3 有限元法

有限元法对任何加载类型与结构模型都适用。引入平板单元、梁单元以及正交各向异性板单元, 不仅能够分析结构在静态和动态载荷作用下的极限状态, 还能够对单个结构作整体响应分析, 并且将船体在扭矩、弯矩以及剪力联合作用下的响应纳入考虑范围。Kutt等利用这种方法计算和分析了4条船体按各种载荷状态、不同的有限元模型的纵向极限强度, 并在分析过程中考虑了屈曲、后屈曲及塑性效应。

3 船舶搁浅结构损伤分析

3.1 船底肋板和扶强材的变形损伤

按照极限强度解析计算方法的假定, 可以发现船舶的纵向构件决定了其极限强度, 因此, 不需要过多地考虑船舶底部肋板和肋板上的扶强材的损伤变形, 只需要关注它们在变形过程中的能量耗散。肋板的变形分为中间和两边两个部分。肋板中间部分受到礁石的直接作用而发生变形, 两边部分也会受到波及而变形。船舶总的变形能可通过这两部分变形能Efloor, central、Efloor, side叠加得到, 而肋板扶强材的变形能Efs主要通过膜拉伸变形和塑性弯曲两种形式耗散。

3.2 船舶外底板和纵骨的变形损伤

在船舶发生搁浅事故时, 外底板纵骨的高度一般比礁石的撞击深度要小, 在礁石的冲击挤压下, 纵骨受到直接作用达到完全塑形状态, 因而在船舶的极限强度中不发挥作用。由于纵骨失效, 在解析计算过程中受损的船底外板也由原来的若干个纵向加筋板单元转化为一块横向板单元。

3.3 船底纵桁和加强筋的变形损伤

船底纵桁垂向与内外底板相连接并起到支撑作用。当船舶发生搁浅事故时, 船底纵桁受挤压变形。通过“实际撞深下纵桁的变形能和垂直压缩距离等于双层底高度时纵桁的最大变形能的比值”来确定纵桁的损伤情况。

4 载荷响应预报和极限强度解析预报

在分析船舶结构时, 需要确定作用在船体上的载荷。因为载荷计算在很大程度上决定了结构分析的精度。通常, 船体上的波浪载荷分为总体载荷和局部载荷, 其中, 总体载荷指的是局部海水动压力的合力。另外, 波浪还会引起冲击力、甲板上浪的水压力以及舱内液体晃荡力等载荷。总的来说, 分析波浪载荷对船体的极限强度计算有着很关键的作用。

在船体极限强度解析预报中, 首先要将船体的横剖面划分为若干个小单元, 其中, 纵向加筋板单元是由一块板和一根纵向加强筋构成, 横向加筋板单元一般情况下只有一块板, 硬角单元通常是由两块不共面的板构成。将各个单元划分好以后, 利用CSR规范公式得出各个单元的应力-应变关系。

5 结束语

出于对船舶安全性的考虑, 要对船舶与海洋工程结构极限强度进行进一步的分析。运用逐步破坏法分析船舶在搁浅时的损伤, 并对极限强度进行解析预报, 从而加强对船体结构的设计。

参考文献

[1]于海洋, 张世联, 乔迟, 等.关于箱型梁结构提高舰船舱内爆炸后剩余纵向极限强度的可靠性评估[J].船舶力学, 2014 (03) :318-326.

[2]李恒, 郎元荣.船舶与海洋工程结构极限强度分析[J].科技资讯, 2015 (07) :68.