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低温环境下极地船舶舷侧压载舱结冰相变过程研究
1
作者 金星瑜 曹晶 +2 位作者 刘俊杰 董海波 夏劲松 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第1期50-57,共8页
低温环境可能导致极地船舶舷侧压载水舱内产生结冰现象,为了模拟舷侧压载舱结冰过程,本文采用多物理场仿真建模软件Comsol Multiphysics开展舱内水冰相变过程研究及参数敏感性分析。基于水结冰相变计算方法,建立极地船舶压载舱传热仿真... 低温环境可能导致极地船舶舷侧压载水舱内产生结冰现象,为了模拟舷侧压载舱结冰过程,本文采用多物理场仿真建模软件Comsol Multiphysics开展舱内水冰相变过程研究及参数敏感性分析。基于水结冰相变计算方法,建立极地船舶压载舱传热仿真模型,模拟压载舱内结冰相变过程,计算温度场和冻结状态的时空分布,最后分析舱内液位高度、外界和船体内部空气温度对压载舱内冻结行为的影响。结果表明,外界低温冷空气是舱内压载水降温结冰的主要控制因素,舱内液位越高,外界气温越低,舱内压载水结冰速率和冻结程度越高,船体内部气温越高,越不利于压载水冻结。基于水结冰相变计算方法的多物理场仿真能够较好地模拟极地船舶舷侧舱内压载水温度场和冻结状态的时空变化规律,为极地船舶压载水舱结构设计和防结冰措施制定提供技术参考。 展开更多
关键词 低温环境 压载舱 水冰相变 多物理场 热分析
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进排气消声器及舱室声学性能仿真研究
2
作者 陈富圣 仲启东 昝浩 《船舶》 2026年第1期133-149,共17页
为研究配备进排气管路的封闭舱室内部声场,该文采用有限元软件LMS Virtual.Lab中的声学模块进行数值仿真,重点分析了进排气消声器的插入损失等声学性能指标,并探讨了进气消声器对舱内声场的影响。仿真结果表明:进气消声器的压力损失为19... 为研究配备进排气管路的封闭舱室内部声场,该文采用有限元软件LMS Virtual.Lab中的声学模块进行数值仿真,重点分析了进排气消声器的插入损失等声学性能指标,并探讨了进气消声器对舱内声场的影响。仿真结果表明:进气消声器的压力损失为19 kPa,排气消声器的压力损失为72 kPa,均满足设计要求;在20 Hz~20 kHz频率范围内,2种消声器的插入损失基本达标,但部分频段仍需优化。具体而言,进气消声器的消声效果整体略低于排气消声器,排气消声器在高频段的降噪效果则有待提升。从舱室角度分析,消声器安装在进气管道中能够有效降低舱室内中高频段噪声;此外,舱内积水可平滑声谱、降低噪声,且该效果随水深增加而逐渐趋于稳定。该研究为船舶舱室声学设计的优化提供了重要参考依据。 展开更多
关键词 进排气消声器 插入损失 舱室 声学性能
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不同径深比条件下养殖舱内流场特性的试验研究 被引量：2
3
作者 张帆 崔铭超 +2 位作者 刘晃 姚淳婧 张琛 《南方水产科学》 北大核心 2025年第3期15-23,共9页
养殖工船是拓展深远海养殖的新途径。提高养殖舱的利用效率,确保鱼类在养殖舱中获得最佳生长条件的同时保证舱内颗粒物的高效排出,将直接影响水产养殖的生产效率和养殖工船的收益。为探究养殖舱径深比对舱内流场特征及阻力系数的影响,... 养殖工船是拓展深远海养殖的新途径。提高养殖舱的利用效率,确保鱼类在养殖舱中获得最佳生长条件的同时保证舱内颗粒物的高效排出,将直接影响水产养殖的生产效率和养殖工船的收益。为探究养殖舱径深比对舱内流场特征及阻力系数的影响,并为工船养殖舱的结构设计与优化提供参考依据,采用实船试验方法,对锚泊状态下养殖平台养殖舱的流场特性进行了研究。通过流速、阻力系数与流场均匀性指数等指标,定量评价了径深比对养殖舱适渔性与能量损耗的影响。结果表明,舱内流速与径深比呈正相关:当径深比小于1.6∶1时,径深比的减小会导致舱内流速大幅降低;当径深比为1.8∶1~2.0∶1时,养殖舱具有更好的流场特性,包括更高的流速、更好的流场均匀性和更低的阻力系数。其中,径深比为1.8∶1的养殖舱在舱内流场特性与经济效益之间达到了最佳平衡,因此在工船养殖系统中应优先考虑该径深比。 展开更多
关键词 养殖工船 养殖舱 径深比 流速 适渔性
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共振频率下双浮板位置对液舱晃荡的影响研究
4
作者 胡波 古国忠 +3 位作者 蔡树斌 陈卓婷 张伦瑜 黄技 《中国水运》 2025年第7期79-82,共4页
本文基于计算流体力学,采用STAR-CCM+模拟双浮板与液舱晃荡的耦合运动,探究双浮板间距以及入水深度对自由液面的影响规律。结果表明,液舱在共振频率的激励下,双浮板的制荡效果随着间距的缩减以及入水深度的增加而显著提升,当间距小于2L/... 本文基于计算流体力学,采用STAR-CCM+模拟双浮板与液舱晃荡的耦合运动,探究双浮板间距以及入水深度对自由液面的影响规律。结果表明,液舱在共振频率的激励下,双浮板的制荡效果随着间距的缩减以及入水深度的增加而显著提升,当间距小于2L/3的情况时,双浮板之间的相互作用显著增强,液面波高会随着时间的推移出现小幅度的上漂现象,并且这一现象会随着入水深度的增加而愈加剧烈。 展开更多
关键词 液舱晃荡 双浮板 液面波高 流场速度 自由液面
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B型LNG独立液舱水压试验强度分析
5
作者 刘金峰 金燕子 +2 位作者 冯奕媛 杨春华 万忠 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第18期6-11,共6页
以船厂自主研制的B型独立液舱为研究对象,通过合理制定水压试验工艺及支撑工装布置开展液舱水压强度试验研究。采用有限元法对该液舱在水压试验过程中的结构受力开展预报,完成有限元预报与现场监测值比较。结果表明,有限元预报值与现场... 以船厂自主研制的B型独立液舱为研究对象,通过合理制定水压试验工艺及支撑工装布置开展液舱水压强度试验研究。采用有限元法对该液舱在水压试验过程中的结构受力开展预报,完成有限元预报与现场监测值比较。结果表明,有限元预报值与现场监测值吻合度较高,验证了采用有限元法开展水压试验强度评估的准确性。通过开展参数化分析总结了液舱底部支撑座平整度对局部受力的影响规律,可为类似液舱支撑设计及水压试验工艺实施提供理论支撑。 展开更多
关键词 水压试验 独立型液舱 现场监测 平整度
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密闭LNG储罐内的压力和蒸发率 被引量：34
6
作者 李玉星 王武昌 +1 位作者 乔国发 冯叔初 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1241-1246,共6页
以LNG(液化天然气)为介质、以密闭LNG生产储罐为对象进行了储罐的压力及日蒸发气体量及蒸发率测试实验,结果证明:密闭LNG储罐内的温度场是非均匀的,即气相部分温度高于气液分界面处温度、气液分界面处液体温度高于液相主体的温度;在实... 以LNG(液化天然气)为介质、以密闭LNG生产储罐为对象进行了储罐的压力及日蒸发气体量及蒸发率测试实验,结果证明:密闭LNG储罐内的温度场是非均匀的,即气相部分温度高于气液分界面处温度、气液分界面处液体温度高于液相主体的温度;在实验条件下,当初始充满率为0.475时,3部分的温差最大约为2～3℃。存在临界初始充满率,即当初始充满率小于临界充满率时,某一充满率下的日蒸发气体量和蒸发率随时间而增大;当初始充满率大于临界充满率时,某一充满率下的日蒸发气体量和蒸发率先随着时间增加而增大,然后又随着时间的增加而减小。 展开更多
关键词 LNG储存 蒸发率 临界充满率 密闭储罐
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舰船防护液舱吸收爆炸破片的机理 被引量：14
7
作者 李营 吴卫国 +2 位作者 郑元洲 李晓彬 张玮 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期38-44,共7页
防护液舱是舰船抵御爆炸破片的重要设置。将液舱吸收爆炸破片过程分为4个阶段,分析破片速度衰减规律,对比了有无舱内液体对舱壁破损模式的影响以及破片速度对能量转换关系的影响。研究表明,液舱对大质量高速破片的吸收效果更为明显,前... 防护液舱是舰船抵御爆炸破片的重要设置。将液舱吸收爆炸破片过程分为4个阶段,分析破片速度衰减规律,对比了有无舱内液体对舱壁破损模式的影响以及破片速度对能量转换关系的影响。研究表明,液舱对大质量高速破片的吸收效果更为明显,前后舱壁的主要变形机理为膜应力,破片能量大部分转化为水的动能和内能,且随着速度增加内能的比重将增加。 展开更多
关键词 防护液舱 爆炸破片 膜应力
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液舱晃荡的数值模拟 被引量：20
8
作者 祁江涛 顾民 吴乘胜 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第4期574-581,共8页
随着海上液化天然气的开采和卸载的发展,LNG船部分充满液舱的晃荡问题变得非常重要,成为一个重要的研究课题。文章采用VOF法对部分充满液舱的晃荡进行了数值模拟。结合动网格技术,针对二维矩形舱和三维立方体舱及薄膜型舱进行了计算。... 随着海上液化天然气的开采和卸载的发展,LNG船部分充满液舱的晃荡问题变得非常重要,成为一个重要的研究课题。文章采用VOF法对部分充满液舱的晃荡进行了数值模拟。结合动网格技术,针对二维矩形舱和三维立方体舱及薄膜型舱进行了计算。并将相关的横向力、波高和压力曲线与试验结果作对比,吻合较好。验证了此法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 晃荡 VOF 数值模拟 动网格
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大型液化天然气船温度场及温度应力研究 被引量：25
9
作者 丁仕风 唐文勇 张圣坤 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2008年第5期16-19,共4页
大型液化天然气装有船超低温(-163℃)的特殊货物,对船舶结构安全提出了更高要求.文章以MSC/PATRAN和MSC/NASTRAN大型有限元软件为平台,对大型液化天然气船的温度场分布做了深入的研究,并针对高低温并存的工作状态下船体结构的温度应力... 大型液化天然气装有船超低温(-163℃)的特殊货物,对船舶结构安全提出了更高要求.文章以MSC/PATRAN和MSC/NASTRAN大型有限元软件为平台,对大型液化天然气船的温度场分布做了深入的研究,并针对高低温并存的工作状态下船体结构的温度应力进行了计算,分析了超低温作用对于船舶结构强度的影响.研究成果对于提高我国LNG船的研发水平具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 液化天然气船 船舶结构强度 温度场 温度应力 有限元
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超大型全冷式液化气船菱形独立液舱设计研究 被引量：6
10
作者 陈建平 洪涛 +1 位作者 李小灵 陈兵 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期46-56,共11页
超大型全冷式液化气船(VLGC)是国际上公认的设计及建造技术难度最大的船型之一,VLGC菱形独立液舱的设计研究是设计中的一个关键。对于这项艰巨复杂的工程,不仅要考虑液舱本身的结构布置和计算,还要考虑到它与支座、主船体、绝缘、液货... 超大型全冷式液化气船(VLGC)是国际上公认的设计及建造技术难度最大的船型之一,VLGC菱形独立液舱的设计研究是设计中的一个关键。对于这项艰巨复杂的工程,不仅要考虑液舱本身的结构布置和计算,还要考虑到它与支座、主船体、绝缘、液货系统的结合,进行统一布置。论文从液舱布置、支座布置、温度场计算、绝缘及设计、规范尺寸要求、直接强度分析等方面论述VLGC菱形独立液舱的设计过程。江南造船率先在国内实现了菱形独立液舱的关键技术突破,为中国造船业填补了空白。 展开更多
关键词 VLGC 菱形独立液舱 支承系统 温度场 绝缘 有限元
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不同液舱结构形式对晃荡的影响分析 被引量：11
11
作者 端木玉 朱仁庆 +1 位作者 陈正云 张照刚 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2006年第6期760-769,共10页
本文就不同液舱结构形式对晃荡所产生的影响进行了分析研究。根据晃荡问题的特点及其液舱结构形式,建立了数学模型。采用有限差分法离散流体运动方程,VOF法追踪自由表面,通度系数概念处理液舱内的障碍物。最后通过编制的计算程序,计算... 本文就不同液舱结构形式对晃荡所产生的影响进行了分析研究。根据晃荡问题的特点及其液舱结构形式,建立了数学模型。采用有限差分法离散流体运动方程,VOF法追踪自由表面,通度系数概念处理液舱内的障碍物。最后通过编制的计算程序,计算分析了不同结构形式液舱的防晃效果。 展开更多
关键词 液舱 液体晃荡 有限差分法 流体体积法(VO0F)
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速度突变情况下液化天然气船液舱内晃荡问题的仿真 被引量：9
12
作者 丁仕风 唐文勇 张圣坤 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期919-923,共5页
主要研究了液化天然气(LNG)船在突然变速情况下液舱内晃荡问题.基于计算流体力学软件,采用VOF(volume-of-fluid)法对舱室内液体晃荡问题进行了仿真研究,描述了液体发生晃荡时自由液面的变化、流体质点的运动轨迹和速度矢量、流场内压强... 主要研究了液化天然气(LNG)船在突然变速情况下液舱内晃荡问题.基于计算流体力学软件,采用VOF(volume-of-fluid)法对舱室内液体晃荡问题进行了仿真研究,描述了液体发生晃荡时自由液面的变化、流体质点的运动轨迹和速度矢量、流场内压强的分布,计算了晃荡对船体结构反作用力随时间的变化规律,在此基础上提出了降低晃荡的构想———在舱室合理位置加设合适的阻流板,并进行了对比分析. 展开更多
关键词 液化天然气船 晃荡 流体体积 有限元法
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夹层板在舰艇冲击防护中的研究进展 被引量：5
13
作者 张晓君 杜志鹏 谢永和 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期270-281,共12页
为了提高舰艇抗冲击能力,已发展了各种舰艇冲击防护方法。传统的冲击防护手段会使舰艇的重量大幅增加,影响舰艇总体性能。夹层板的出现给舰艇冲击防护提供了另外一条途径,成为近期国内外相关研究的热点。文中以舰艇冲击防护为背景,从夹... 为了提高舰艇抗冲击能力,已发展了各种舰艇冲击防护方法。传统的冲击防护手段会使舰艇的重量大幅增加,影响舰艇总体性能。夹层板的出现给舰艇冲击防护提供了另外一条途径,成为近期国内外相关研究的热点。文中以舰艇冲击防护为背景,从夹层板的冲击变形模式、微惯量效应、应变率效应、几何非线性效应、流固耦合效应、以及均匀化和模拟试验方法等方面,回顾了近期国内外相关研究进展。 展开更多
关键词 夹层板 舰艇冲击防护 变形模式 微惯量 几何非线性 流固耦合 均匀化 抗冲瓦
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近爆荷载作用下固支水背方板的变形挠度研究 被引量：6
14
作者 李思宇 李晓彬 赵鹏铎 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第14期174-177,215,共5页
将水背板在近爆荷载下的响应过程分为3个阶段,基于动量守恒原理,在一定简化条件的基础上推导了近爆荷载作用下固支水背方板的挠度近似计算方法。通过数值仿真方法,研究了板后液体对变形挠度的影响,结果表明,板后液体的存在减小了板的最... 将水背板在近爆荷载下的响应过程分为3个阶段,基于动量守恒原理,在一定简化条件的基础上推导了近爆荷载作用下固支水背方板的挠度近似计算方法。通过数值仿真方法,研究了板后液体对变形挠度的影响,结果表明,板后液体的存在减小了板的最大挠度,使板的变形呈现明显的局部效应。进一步对水背板在不同装药形状和爆距下的变形响应进行了仿真分析,将近似计算结果和仿真值进行了比较,结果在爆距较小的情况下,两者吻合较好。 展开更多
关键词 接近爆炸 防护液舱 水背板 数值仿真 挠度
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基于Level-set法的液舱液体晃荡数值模拟 被引量：10
15
作者 方智勇 端木玉 朱仁庆 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第1期62-67,共6页
船舶液舱中液体晃荡现象已引起人们的深刻关注,液体晃荡载荷与效应成为航行中载液船舶安全性评估的重要内容之一。该文基于Level-set法,对一矩形液舱的两种工况下舱内的液体晃荡进行了数值模拟。通过计算,得到了液面起伏和压强的时间历... 船舶液舱中液体晃荡现象已引起人们的深刻关注,液体晃荡载荷与效应成为航行中载液船舶安全性评估的重要内容之一。该文基于Level-set法,对一矩形液舱的两种工况下舱内的液体晃荡进行了数值模拟。通过计算,得到了液面起伏和压强的时间历经,结果显示Level-set方法可有效地模拟液体晃荡问题。 展开更多
关键词 Level—set 液舱 液体晃荡 自由液面
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独立B型LNG棱形液舱晃荡载荷数值分析 被引量：8
16
作者 刘文夫 薛鸿祥 +1 位作者 唐文勇 胡小兵 《船舶工程》 北大核心 2015年第7期22-25,72,共5页
针对独立B型棱形液舱的结构特点,采用基于Hilber-Hughes-Taylor格式的隐式直接积分法求解液舱运动,应用VOF法求解流体晃荡,结合部分单元参数的概念处理棱形液舱边界,计算了计及弹性支撑效应的独立B型液舱晃荡。通过目标船计算,发现计及... 针对独立B型棱形液舱的结构特点,采用基于Hilber-Hughes-Taylor格式的隐式直接积分法求解液舱运动,应用VOF法求解流体晃荡,结合部分单元参数的概念处理棱形液舱边界,计算了计及弹性支撑效应的独立B型液舱晃荡。通过目标船计算,发现计及弹性支撑效应的液舱晃荡载荷会略大于不计及弹性支撑效应的晃荡载荷;通过不含内部构件弹性支撑液舱、含内部构件弹性支撑液舱和含内部构件非弹性支撑液舱晃荡的比较,分析了独立B型液舱晃荡载荷的特点以及内部构件对波面的限制作用。探讨的计算方法可为独立B型棱形液舱晃荡载荷的预报和分析提供一定的参考。 展开更多
关键词 独立B型棱形液舱 液舱晃荡 VOF方法 弹性支撑
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极地破冰船压载舱动态结冰过程模拟研究
17
作者 倪靖宇 李向纲 +1 位作者 裴瑞阳 顾情天 《船舶与海洋工程》 2025年第4期50-55,共6页
为分析极地高寒环境下破冰船压载舱结冰情况,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件中的凝固融化模型模拟压载水结冰过程。建立极地高寒环境下破冰船压载舱换热数值模型,设置不同压载水线与吃水线模拟组,分析极地高寒环境下液化气... 为分析极地高寒环境下破冰船压载舱结冰情况,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件中的凝固融化模型模拟压载水结冰过程。建立极地高寒环境下破冰船压载舱换热数值模型,设置不同压载水线与吃水线模拟组,分析极地高寒环境下液化气燃料舱与压载舱气液两相温度场的变化情况,观察压载舱内压载水动态结冰过程的影响机制。研究发现:由燃料舱液化气冷量传递引起的压载水结冰现象不明显;冰层生长受压载水线与吃水线相对位置的影响明显,在吃水线低于压载水线的情况下结冰程度更高;冰层生长主要是沿着近低温外船壳纵向生长和沿着压载水与空气自由交界面横向生长。研究结果可供极地高寒环境下破冰船压载舱的防寒除冰设计参考。 展开更多
关键词 极地破冰船 压载舱 数值模拟 温度场 结冰过程
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调离式货舱盖防撞导向柱的制作与安装工艺研究
18
作者 王彬 《船舶物资与市场》 2025年第11期37-40,共4页
调离式货舱盖在起吊过程中的防撞及导向性能对船舶运营安全方面至关重要。面对传统货舱盖导向装置不可拆卸、占用空间大、功能单一、安全性能差等问题,研究调离式货舱盖导向柱的制作安装工艺就显得格外重要。本文从材料选型、结构加工... 调离式货舱盖在起吊过程中的防撞及导向性能对船舶运营安全方面至关重要。面对传统货舱盖导向装置不可拆卸、占用空间大、功能单一、安全性能差等问题,研究调离式货舱盖导向柱的制作安装工艺就显得格外重要。本文从材料选型、结构加工、装配流程到精度控制进行全面分析,通过船舶安装的实际案列验证其技术优势,结果表明,该防撞导向柱通过优化制作与安装流程,可有效降低制作成本,缩短安装工时,同时提升货舱盖起吊安全性与导向精度,为船舶舾装高效化发展提供一种可行性方案。 展开更多
关键词 调离式货舱盖 防撞导向柱 制作工艺 安装技术 可拆卸结构
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船舶油舱蒸汽加热系统计算的软件实现 被引量：4
19
作者 庹艾莉 计伟东 +1 位作者 张建平 方成跃 《中国舰船研究》 2008年第1期68-72,共5页
大型水面船舶的油舱众多,形状各异,加热盘管的布置差异很大,仅靠人工计算特别耗时,还容易出错。编制适用于船舶尤其是大型水面船舶燃油舱及滑油舱的加热计算程序刻不容缓。自主开发油舱蒸汽加热计算程序,把计算工作从繁重的人工计算转... 大型水面船舶的油舱众多,形状各异,加热盘管的布置差异很大,仅靠人工计算特别耗时,还容易出错。编制适用于船舶尤其是大型水面船舶燃油舱及滑油舱的加热计算程序刻不容缓。自主开发油舱蒸汽加热计算程序,把计算工作从繁重的人工计算转变为计算机计算,提高计算准确性和计算效率,大大促进油舱蒸汽加热系统的设计工作效率。 展开更多
关键词 加热盘管 蒸汽加热 计算程序 油舱
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基于数值分析法的压载舱的优化设计 被引量：6
20
作者 张茴栋 何炎平 李洪亮 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2010年第2期60-63,42,共5页
针对大型起重船压载舱的特点,提出了数值分析法的数学模型和优化原则.以7500t全回转起重船为研究对象,运用数值分析法对其压载舱进行具体的优化设计.选取四种典型的工况,评价压载舱工作时的各个参数指标,比较原压载舱和优化后的效果,从... 针对大型起重船压载舱的特点,提出了数值分析法的数学模型和优化原则.以7500t全回转起重船为研究对象,运用数值分析法对其压载舱进行具体的优化设计.选取四种典型的工况,评价压载舱工作时的各个参数指标,比较原压载舱和优化后的效果,从而得出数值分析法可以作为压载舱优化设计的参考方法. 展开更多
关键词 大型起重船 压载舱 优化 数值分析法
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