摘要：随着船体尺寸的增长和新型浮式结构物的出现,新船舶与海洋工程规范对波浪载荷设计值的要求越来越严。目前,重要设计值主要通过数值预报、水池模型试验和实尺度船舶测量等手段确定。在进行波激振动和水弹性响应的数值预报时,应考虑众多复杂影响因素,包括结构建模方式、数值方法和非线性效应等。文中对这些关键因素进行了总结和分析,并展望了未来技术发展趋势,指出船舶高速航行时波浪载荷数值预报结果与模型试验数据之间仍存在一定差异。在计及非线性效应、高阶响应和高航速等因素时,十分有必要通过不同数值计算程序与多种船型试验数据之间的交叉对比研究来提高波浪载荷及波激振动响应的预报精度。

摘要：为了比较分析不同高速船规范的适用性,根据DNV、ABS、CCS和LR规范中关于高速双体船波浪载荷的评估方法,分别对一高速穿浪双体船进行了总体波浪设计载荷的评估。同时对该穿浪双体船进行了水池模型试验,包含规则波与不规则波的试验。试验对该双体船的纵垂向弯矩、横垂向弯矩、横向扭矩和纵摇有关扭矩进行了测量,分析了其传递函数和统计特性。根据对纵垂向弯矩、横垂向弯矩、横向扭矩和纵摇有关扭矩在规范与试验之间的比较分析表明,DNV规范中关于该穿浪双体船总体波浪设计载荷的评估与模型试验值最接近,CCS规范次之,ABS和LR规范中关于该穿浪双体船的总体波浪设计载荷的评估值较试验值大很多,尤其是横向波浪设计载荷的评估。通过对规范计算的总体波浪载荷与模型试验结果及其推断值的比较分析,进一步明确了现行规范对该双体船波浪设计载荷评估的适用性:采用DNV和CCS规范对该双体船进行结构设计是合理的;采用ABS和LR规范将偏于安全和保守。

摘要：三体船连接桥结构波浪设计载荷的确定对结构设计中关注的横向强度问题来说是非常重要的。为了研究一艘三体船连接桥横向波浪载荷,进行了该三体船的水池模型试验,包含不同浪向下规则波与不规则波试验。试验对连接桥遭受的分离弯矩Msp、分离剪力Qsp和横向扭矩Mtt进行了测量,分析了其传递函数和统计的特性。根据对这些连接桥横向波浪载荷在试验值、推断值与规范计算值之间的比较分析表明:劳氏规范关于这些横向波浪载荷的计算值可能对应于规则波双幅波高6.0m;对于不同的横向波浪载荷来说,保证率为99%的设计载荷推断值对横向扭矩Mtt来说要大于规范计算值,而分离弯矩Msp和分离剪力Qsp的推断值对应的规范计算值则相当,这意味着设计人员在用劳氏规范进行校核时,横向扭矩Mtt的规范计算值是偏向于冒险的,应给予特别关注。

摘要：船舶的波激振动和砰击振动对船舶结构的安全性有较大影响。文章以一艘超大型VLCC为研究对象,通过变截面梁分段模型试验方法对船舶在规则波和不规则波中波激振动和砰击振动响应进行了比较分析,介绍了船模波浪载荷试验中模型的设计原则,通过静水试验得到了船体梁垂向振动频率特性、振动阻尼和静水兴波弯矩等参数,通过规则波和不规则波试验分析了波高、波浪周期和装载状态等因素对波激振动和砰击振动的影响。该文的研究结果对大型船舶的结构设计具有一定的指导意义。

摘要：文章根据现有的关于某三体船的相关资料和海浪统计资料,采用三维频域方法及劳氏规范计算该三体船设计波浪载荷,三维统计分析时短期预报采用P-M双参谱,长期预报采用IACS推荐的Rec.34标准海浪统计资料。然后把统计分析结果同模型试验结果对比分析,可给出三体船的波浪载荷特征,为三体船设计载荷相关规范的修正、模型试验方法的优化与理论计算的改进提供参考,也为有限元分析、结构设计和结构的进一步优化设计提供了依据。

摘要：风与波浪高度是海洋工程设计的重要参数之一,其准确预测具有重要的工程意义。针对波浪高度复杂多变、难以预测的挑战,本文考虑时间相关性,利用长短时记忆(Long-Short-Term Memory,LSTM)神经网络方法建立风和波浪高度的短期预测模型。首先,对波浪高度和风速等海洋环境原始时间序列进行分析,并选取不同时间间隔对浪高和风速极值进行取值;其次,对风速与波浪高度开展相关性分析,并基于LSTM方法,构建风和波浪高度单步预测模型。在时间间隔为0.5 h时,波浪的预测误差为0.12 m;进而构建风和波浪联合预测模型,预测风速下的波高预测误差仅为0.12m,与实测风速下的波浪预测误差基本一致。

摘要：船舶结构监测系统是感知船体自身结构安全状态的重要手段,国内外船舶领域的专家学者开展了大量研究工作,船级社也制定了相关设计规范。目前,智能船舶的发展对船舶结构监测系统提出了更高要求,除了实时监测结构响应参量外,还需具备在线评估结构安全状态、预报结构状态发展趋势以及辅助决策等功能。本文梳理了船舶结构监测系统的技术发展动态,提出应用数字孪生技术提升监测系统的智能化水平,并进一步提出未来需要开展的研究工作,旨在为船舶结构监测系统的智能化设计提供参考。

摘要：船舶大型化发展的趋势使得其尺度越来越大,而结构轻量化设计的需求则使高强度钢被大量应用于其结构设计之中,相对于传统的小尺度船舶,相对刚度的下降使得船体梁变得越来越"软",这将导致大型船舶在波浪中航行时船体结构波激振动特性发生变化。采用模型试验和理论预报的方法,研究某大型工程船在不同船体梁刚度下的低频和高频垂向波浪载荷响应。分段试验模型采用2种横剖面惯性矩的钢质梁,用以分别模拟船舶横剖面原始的和变化后的刚度。采用三维水弹性理论对该船在波浪中的响应进行预报,并与模型试验结果进行比较。结果显示:小刚度的船体梁更易在波浪中发生波激振动;频繁的波激振动将导致结构发生严重的疲劳损伤问题。这种刚度变化对船体梁波激振动的影响规律表明,有必要将刚度作为大型船舶结构优化设计的重要参数之一。

摘要：船体结构遭受的波浪砰击载荷是一种强非线性的流体与结构之间的相互作用。砰击将导致船体主要按其两节点湿谐振频率发生振动,这种船体梁的总振动即为颤振。它往往引起船体结构的极限强度问题和疲劳损伤问题,这两种问题在船舶结构设计领域不可回避。从理论研究方面对船舶的砰击总体载荷进行综述,分析二维理论和三维理论在预报船体结构砰击总体载荷方面的优缺点。分析表明:虽然二维理论在该领域的应用已超过50年,但理论中基本假设和数学模型的局限性制约了其在肥大型船、多体船和海洋平台等领域的广泛应用;三维理论能突破二维理论的基本假设和数学模型的局限性,能在更加广泛的工程领域内得到应用。考虑外飘等非线性影响的三维时域水弹性理论能更加精确地预报砰击载荷,是船体结构砰击总体载荷理论研究的重要发展方向之一。

摘要：根据现有某三体船的相关资料和海浪统计资料，采用三维频域计算方法，给出横纵向波浪载荷分量的传递函数及长短期预报值。横向波浪载荷包括各纵剖面的横向对开力、横垂向剪力、横垂向弯矩、纵摇有关扭矩等；纵向波浪载荷包括各横剖面的纵垂向剪力、纵垂向弯矩、纵向扭矩和水平弯矩。短期预报采用P—M双参谱；长期预报采用IACS推荐的Rec．34标准海浪统计资料，考虑到高速三体船适用于7级海浪的要求，根据实际情况把海浪资料波高截断，即有义波高变化范围为0．5～6m及0．5～9113．，其中6m及9m有义波高的出现概率按照插值的方法得到。根据计算结果，可给出高速三体船的波浪载荷特征，为结构的进一步优化设计提供重要依据，并为相关规范公式的修改提供参考。