球鼻艏

摘要： 本文应用一种基于控制点阵的曲面形状控制算法改变球鼻艏的几何变形,通过增加点阵的数量,以改善球鼻艏与船体过渡的几何光顺性,运用多岛遗传算法数值设计兴波阻力最小的球鼻艏形状。针对KCS船舶,对3个不同点阵数量开展了球鼻艏形状优化设计,结果表明,增加点阵数量能有效地提高球鼻艏与船体过渡的几何光顺性,同时也保证了减阻效果,最优方案兴波阻力的相对值减少了11.8%,而且球鼻艏的体积和湿表面积都有明显的下降。

摘要： 本文分析了球鼻艏对船舶阻力、操纵性、推进性、耐波性以及稳性等方面的影响,对渔船安装球鼻艏存在的安全风险进行论证,并结合典型事故案例,提出一些针对性措施建议。

摘要： 随着航行在海上船舶数量的增加,船舶碰撞事故发生的概率也逐渐增加。球鼻船艏是船舶常见的设计形式,目前,对于船舶正撞场景的研究明显多于船舶斜撞场景,然而统计数据表明,船舶斜撞事故发生的概率要高于船舶正撞事故。因此,针对球鼻船艏斜撞船舶舷侧结构开展了研究。研究中建立了符合球鼻船艏斜撞场景特征的舷侧外板拉伸变形模型、桁材变形模型以及横向肋板变形模型,运用塑性力学理论推导得到了这三种构件在斜撞过程中的变形阻力解析计算公式。此外,利用有限元软件LS_DYNA进行数值模拟,验证了解析计算结果的准确性。该研究成果对于船舶舷侧结构耐撞性的评估具有较好的工程应用价值。

摘要： 针对中型邮轮艏型设计的适应性问题,以某5万总吨级邮轮为对象,对直型艏、球鼻艏两种艏型进行多方案设计,分析比较影响直型艏阻力性能的重要船型特征,包括水线长、横剖面形状等,应用CFD流场仿真方法,计算分析指定航速下不同艏型设计对中型邮轮性能的影响特点,结果表明,在特定航速下,球艏船型及较长水线且具有球艏横剖面的直型艏船型适应性更好。

摘要： 为减少船舶碰撞事故造成的人员伤亡和经济损失,以某球鼻艏为研究对象,基于显式动力学有限元法对其与刚体的碰撞进行分析,并研究球鼻艏结构的碰撞机理。研究结果表明:球鼻艏与方板碰撞时,损伤和变形主要发生在与方板的接触部位,而舷侧板等部位只发生轻微变形;球鼻艏与方板碰撞时,大部分动能转化为球鼻艏结构的内能,少数转化为应变能;考虑材料率相关效应后,整个碰撞过程的塑性应变能比不考虑率相关时增大了约50%。可见,在对球鼻艏结构进行碰撞等高速冲击过程的有限元计算时,必须考虑加载速率的影响。

摘要： 2021年3月29日,中船黄埔文冲船舶有限公司建造的6000m3自航耙吸挖泥船"长鲸11"顺利出坞。该船由中国船舶工业集团公司第七零八研究所设计,为钢质焊接、球鼻艏、双尾鳍线型、双导管定距桨、全电力驱动、双耙、双水下泵自航耙吸挖泥船。

摘要： 船舶球鼻艏改装换新工程,是通过改变原船球鼻艏型线、形状、尺寸,优化球鼻艏线型,找到油耗与航速的最佳匹配点,减少兴波的阻力,以达到节能减排、提高航行经济性等目的。其生产过程包含原船型线光顺、原船切割、新分段预制、装配合拢等工艺环节。本文简要介绍了球鼻艏改装的整个生产流程,详细分析了各个施工阶段的技术环节,探讨了重要节点采用的施工方法,以及取得的效果,希望本文对后期类似的改装设计有参考作用。

摘要： 为研究渔船在实际海浪中航行的阻力大小,优化船舶的阻力性能,本研究采用STAR-CCM+软件,以49 m远洋鱿鱼钓船船模为研究对象,分析了其约束运动模型在静水和迎浪情况下的阻力性能.通过对约束模型在不同波高和波长的波浪中的阻力进行计算,得出远洋鱿鱼钓船在不同海况下实船的波浪增阻情况,同时,对远洋鱿鱼钓船球鼻艏进行选型分析,比较鱿鱼钓船无球鼻艏和加装撞角型球鼻艏、上翘型球鼻艏后在波浪中的阻力大小.结果显示:船舶在两种典型海况下设计航速时的平均波浪增阻占静水阻力的25％和18％,与其他船型相比,撞角型球鼻艏船型波浪增阻为21.0％和14.7％,降阻效果最显著.本研究为远洋鱿鱼钓船设计初期航速和球鼻艏的设定提供了参考.

摘要： 优化球鼻艏形状可以改善船舶阻力性能.本文以阻力最小为目标,提出了一种渔船球艏优化方法.首先对渔船球鼻艏进行参数化建模,以球鼻艏的设计参数作为设计变量,利用敏感性分析方法结合CFD技术对设计变量进行灵敏度分析,甄别出对阻力性能变化最为敏感的若干设计变量;然后,使用穷举搜索法对样本空间进行采样,并通过CFD技术进行阻力预报;最后建立阻力系数与设计变量之间的替代模型,利用遗传算法优化渔船性能,获得阻力最优对应的球艏形状.研究表明,在设计工况,采用该方法优化后的船型较初始船型总阻力降低2.68％.

摘要： 众所周知,舰船球鼻艏既可以起到降低兴波阻力的作用,又可以为舰壳声呐提供远离机舱和桨轴这些噪音源的环境。但同时具备这两项功能的球鼻艏,其制造工艺的难度就要上一个台阶了。

摘要： 安装球鼻艏是船舶减少兴波阻力的一种有效方式.本文以标模KCS球鼻艏为例,采用FFD几何重构、均匀设计法和SHIPFLOW软件建立了球鼻艏几何参数每个样本的兴波阻力系数,采用模型树和NSGA2算法相结合的优化方法,考虑两种航速下的兴波阻力对球鼻艏参数进行优化,求解出了兴波阻力系数的Pareto最优解集.采用该方案对球鼻艏进行阻力优化同基于CFD技术的优化方法相比,提高了优化效率、缩短了优化周期,对球鼻艏参数和兴波阻力系数之间的非线性关系进行了描述,可为今后其他船型球鼻艏的进一步优化研究提供参考.

摘要： 球鼻艏越来越多运用到现代船舶的制造中,通过圆形落锤撞击圆形管柱的试验来模拟现实中球鼻艏撞击导管架平台圆形管柱的场景,得到其撞击力-撞深曲线.运用LS-DYNA软件模拟碰撞场景,分析导管架平台圆形管柱在遭受球鼻艏撞击后的撞击力及能量耗散的变化.为导管架平台在初期设计时考虑其抗撞性能提高一定的参考.

摘要： 随着燃油价格的提高,促使船东提高船舶的运输效率.这就要求船舶设计者对船舶的性能做进一步改进及优化.主要技术措施之一是在不增加主机功率和油耗的前提下对船型进行优化使其阻力降低,航速提高.众所周知,这对船舶设计者、建造者和船东来说一直是一个挑战.尝试通过对球鼻艏的横剖面面积曲线特征进行改造来达到改善兴波阻力从而降低船舶总阻力的方法.

摘要： 本文基于线性兴波理论,对水面舰船加装减阻节能球鼻艏进行理论和试验研究,得出水面舰船加装减阻节能球鼻艏可获得较好的减阻效果。根据理论优化结果选取多个理论模型进行船模阻力及波形试验,试验结果表明球鼻艏在特定的中高航速下可以使兴波阻力最多减少37％,总阻力最多减少15％。

摘要： 球鼻艏不仅减少了舰船的兴波阻力,也保证了声呐基阵有良好的工作环境.但是其会受到水动力噪声的干扰.因此,降低球鼻艏内水动力噪声对提高声呐工作效率有重要影响.本文简要阐述了水动力噪声计算基本理论,并建立计算模型,通过流场计算软件FLUENT,用大涡模拟(LES)方法计算模型流场,将得到的流场数据导入声场计算软件ACTRAN中,采用有限元及无限元结合方法计算声场.研究了在相同构造下,钛合金、玻璃钢和橡胶这三种材料制成的球鼻艏导流罩,在同一流速下,罩体内部水动力噪声的变化情况.计算结果表明:钛合金降噪优化效果最好,玻璃钢降噪效果次之,橡胶降噪效果最差,钛合金的降噪性能要比玻璃钢高15dB以上.本文的这些研究结果为低噪声、高透声性能球鼻艏结构的设计提供了参考.

摘要： 采用"船体型线设计系统(HDS)",在满足排水量不变的约束下,为某双体船的艏部线型设计了两种不同的方案,同时采用RANS方法对两方案阻力进行了数值模拟,分析比较了不同艏部线型对双体船阻力性能的影响,探讨了球鼻艏对双体船片体间兴波干扰的影响程度,为此类双体船的线型设计提供了有益的参考价值.

摘要： 以势流兴波阻力理论Rankine源方法作为基础,以SHIPFLOW软件作为计算工具,利用CAD-CFD集成平台FRIENDSHIP-FRA MEWORK软件,研究船舶的最小兴波阻力船型优化设计.以wigley船型为对象,计算其在不同Fr条件下的兴波阻力,计算结果和实验数据吻合良好.在优化过程中,以兴波阻力系数为目标函数,排水量变化范围为约束条件,选取wigley船作为初始船型,在船体前端增加一个利用Feature建模技术参数化生成的球艏并调整艏部型线使得船体表面光顺,选取球鼻艏形状的各项参数作为基本设计变量,利用DOE方法对船艏进行优化,获得了兴波阻力较小的船型,验证了本方法进行船艏优化的有效性.利用该方法对3100TEU船型的船艏进行了优化,以排水量变化范围为约束条件,利用Delta Shift方法对球鼻艏进行变形,将变形的参数作为设计变量,以兴波阻力系数作为目标函数,利用DOE方法进行优化设计,结果显示在排水量限制范围内当球鼻艏向上向前伸展一定长度时可以降低兴波阻力.

摘要： 本发明提供一种鲨鱼鳍船艏结构，包括上部和下部，下部为球鼻；上部的前端与海平面垂直，向上顺延至船体艏部表面，向下连接至所述的球鼻，向后与船身光顺连接。本发明结构由于有着与船体艏部一样的狭窄前端，可以改变原球鼻凹陷处水流的流动情况，减缓流线扩张程度，有效减少船舶航行过程中的破波阻力，而不影响球鼻艏对兴波阻力的减小作用，从而解决肥大型球鼻艏船型在中低速航行时阻力增加的问题。

摘要： 大型球鼻艏艏部模块，属于船舶建造技术领域，包括上肋板、下肋板、结构型材、加强板、中桁材、强防撞材、弱防撞材、外板，上肋板和下肋板之间安装有结构型材，中桁材垂直安装在上肋板和下肋板的中间，在上肋板和中桁材构成的两侧空间中安装有强防撞材和弱防撞材，强防撞材和弱防撞材相互间隔排列，在上肋板、中桁材和强防撞材的内侧部安装有加强板，在整个骨架的外侧焊接有外板。强防撞材和弱防撞材成弧形布置，端部逐步收拢。本模块的构造，可一次搭载成型，多个工人同时进行焊接，效率高，基本上一次成型，提高产品质量，还可以大大缩短生产周期。

摘要： 本发明公开了一种球鼻艏定位工装及球鼻艏的定位安装方法，涉及船舶领域。该定位工装包括预装平台、底座和软质衬垫，软质衬垫上方放置球鼻艏，软质衬垫的形状与球鼻艏的形状相匹配，预装平台的底部设有移动装置。该方法包括：S1、在预装平台、船体结构和球鼻艏上均划出中心线、标高线和肋位线；S2、将球鼻艏吊装放置在软质衬垫上，将球鼻艏移动至船体结构与球鼻艏的对接处；S3、划出球鼻艏内电子设备的安装位置；S4、移出球鼻艏，在电子设备的安装位置处安装电子设备；S5、将球鼻艏和船体结构焊接。本发明能够将球鼻艏放置在定位工装上，测量便捷、安全性高，能够实现在球鼻艏装舰前安装电子设备，有利于提高预舾装率。

摘要： 本发明提供一种鲨鱼鳍船艏结构，包括上部和下部，下部为球鼻；上部的前端与海平面垂直，向上顺延至船体艏部表面，向下连接至所述的球鼻，向后与船身光顺连接。本发明结构由于有着与船体艏部一样的狭窄前端，可以改变原球鼻凹陷处水流的流动情况，减缓流线扩张程度，有效减少船舶航行过程中的破波阻力，而不影响球鼻艏对兴波阻力的减小作用，从而解决肥大型球鼻艏船型在中低速航行时阻力增加的问题。

摘要： 本发明涉及一种海工拖船海马形球鼻艏式的船艏结构，船艏结构的球鼻艏前部位于船艏的下方，且球鼻艏前部的前端位于甲板首端的后部，球鼻艏呈海马形状；船艏结构的球鼻艏后部安装至少一个侧推，每个侧推水平横向贯穿球鼻艏后部。本发明充分考虑船舶的阻力、航行、布置、侧推安装和使用功能等多方面因素，相对于斜直式船艏，提高了船舶的航行经济性；能增加首侧推安装处的宽度，有利于大直径首侧推的安装，可便于将首侧推尽可能向前布置，有效加大侧推作用力矩；相对于常规的球鼻艏式船艏，在靠近FPSO、海洋平台等海洋结构物进行顶推作业时，船舶在任何纵倾浮态下都不会发生球鼻首与被顶推船舶或平台碰撞，确保了船体首部结构安全性。

摘要： 大型球鼻艏艏部模块，属于船舶建造技术领域，包括上肋板、下肋板、结构型材、加强板、中桁材、强防撞材、弱防撞材、外板，上肋板和下肋板之间安装有结构型材，中桁材垂直安装在上肋板和下肋板的中间，在上肋板和中桁材构成的两侧空间中安装有强防撞材和弱防撞材，强防撞材和弱防撞材相互间隔排列，在上肋板、中桁材和强防撞材的内侧部安装有加强板，在整个骨架的外侧焊接有外板。强防撞材和弱防撞材成弧形布置，端部逐步收拢。本模块的构造，可一次搭载成型，多个工人同时进行焊接，效率高，基本上一次成型，提高产品质量，还可以大大缩短生产周期。

摘要： 本发明公开了一种可节能的船舶球鼻艏装置，涉及船舶配套设施领域，包括船体，船体的底部连接有第一球鼻艏，第一球鼻艏的内部设置有防护组件，第一球鼻艏的一侧连接有第二球鼻艏，第二球鼻艏的内部设置有节能组件，第二球鼻艏的一侧贯穿有球鼻艏头。本发明通过收放卷、钢铰绳、半齿轮、第一电机、第二电机和密封圈，在两支船舶即将相撞无法规避时，第一电机启动后输出端驱动收放卷旋转将钢铰绳放出结束对第二球鼻艏的支撑，第二电机启动后输出端驱动直齿轮旋转，直齿轮旋转后与半齿轮啮合驱动第二球鼻艏向下转动从而避免球鼻艏头和第二球鼻艏插入另一支船舶的货舱内，防护性较好有效减少安全事故的发生。

摘要： 本实用新型公开了一种垂直艏柱与玻璃钢水滴状球鼻艏工作艇，包括工作艇船体、艏柱和玻璃钢球鼻艏，所述工作艇船体的上端面设置有上层建筑，上层建筑与工作艇船体通过焊接的方式进行连接固定，所述艏柱在工作艇船体的前端，所述玻璃钢球鼻艏安装在工作艇船体的下端面前端处，玻璃钢球鼻艏形状呈水滴状，所述玻璃钢球鼻艏内安装有探测设备，所述工作艇船体为铝合金材质，工作艇船体与玻璃钢球鼻艏由铝质螺母、铝制双头爆柱、铝制平垫圈螺接固定。本实用新型具备船艏的砰击垂直加速度明显降低，纵摇幅度大幅度减小，明显改善波浪失速的情况，提高适航性以及增加了其垂向运动阻尼，减小船舶航行时的纵摇频率和对船体起到保护的优点。

摘要： 本实用新型涉及一种海工拖船海马形球鼻艏式的船艏结构，船艏结构的球鼻艏前部位于船艏的下方，且球鼻艏前部的前端位于甲板首端的后部，球鼻艏呈海马形状；船艏结构的球鼻艏后部安装至少一个侧推，每个侧推水平横向贯穿球鼻艏后部。本实用新型充分考虑船舶的阻力、航行、布置、侧推安装和使用功能等多方面因素，相对于斜直式船艏，提高了船舶的航行经济性；能增加首侧推安装处的宽度，有利于大直径首侧推的安装，可便于将首侧推尽可能向前布置，有效加大侧推作用力矩；相对于常规的球鼻艏式船艏，在靠近FPSO、海洋平台等海洋结构物进行顶推作业时，船舶在任何纵倾浮态下都不会发生球鼻首与被顶推船舶或平台碰撞，确保了船体首部结构安全性。

摘要： 大型球鼻艏艏部模块，属于船舶建造技术领域，包括上肋板、下肋板、结构型材、加强板、中桁材、强防撞材、弱防撞材、外板，上肋板和下肋板之间安装有结构型材，中桁材垂直安装在上肋板和下肋板的中间，在上肋板和中桁材构成的两侧空间中安装有强防撞材和弱防撞材，强防撞材和弱防撞材相互间隔排列，在上肋板、中桁材和强防撞材的内侧部安装有加强板，在整个骨架的外侧焊接有外板。强防撞材和弱防撞材成弧形布置，端部逐步收拢。本模块的构造，可一次搭载成型，多个工人同时进行焊接，效率高，基本上一次成型，提高产品质量，还可以大大缩短生产周期。