捕鱼中和丰收返港工况下远洋秋刀鱼船整船强度分析

以某远洋秋刀鱼船为研究对象,利用挪威船级社的DNV SESAM软件,对目标船型在捕鱼中和丰收返港工况下起网与不起网状态下的波浪载荷进行长期预报,分析了舷外起网对渔船波浪外载荷的影响;通过建立秋刀鱼船三维整船的有限元结构模型,基于设计波法利用SESTRA模块对船型在丰收返港工况下起网与否的全船结构强度进行计算与分析。结果显示:1)在选取的工况下,丰收返港工况的垂直波浪弯矩和扭矩均大于捕鱼中工况;2)在结构强度和变形方面,船型总纵强度应力和扭转强度应力均能满足规范的相关要求。本研究可为渔船海上舷外起网作业提供指导,也可为结合渔船实际作业工况的疲劳强度分析提供参考。     

基于直接计算法的聚乙烯渔船船体结构强度研究

为保证聚乙烯渔船船体结构强度，提升聚乙烯渔船质量，以船长10.10 m线性低密度聚乙烯渔船为研究对象，采用ANSYS软件建立渔船有限元模型，依据现行技术法规相关要求，分析典型工况弯扭组合载荷作用下总纵强度对渔船结构安全的影响，通过调整船舶长深比和保证主船体活鱼舱处结构的连续性的方法，研究了船舶主尺度比和船体结构件连续性对主船体总纵强度的影响程度。结果显示，聚乙烯渔船原材料质量是保证船体结构安全的首要要素，小型聚乙烯船舶有校核整船总纵强度的必要性，合适的船舶主尺度可以明显提高渔船总纵强度，船舶设计建造时保证纵向结构完整及连续性更有利于总纵弯曲应力的过渡。本研究采用的直接计算法思路可为聚乙烯渔船结构强度的研究提供借鉴，为聚乙烯渔船的结构优化设计提供参考。     

桁拖渔船锚系泊支撑结构强度分析与研究

以某一近海桁拖渔船为研究对象,参照中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》,利用MSC. PATRAN软件分别建立船型、船首和船中锚系泊支撑结构的有限元模型,根据渔船实际锚系泊和作业情况对其锚系泊支撑结构进行强度直接计算。针对船中模型,分析不同系泊角度对船体支撑结构强度的影响以及渔捞载荷下的结构强度,并将系泊载荷以最危险的角度加载至船首模型进行强度校核,分析各工况下模型应力和变形情况。计算结果表明:各工况下船型锚系泊支撑结构强度均满足规范要求,且以锚泊工况的模型正应力最大,以渔捞辅助工况模型的正应力最小。当系泊绳索与中纵剖面夹角为90°、与水平面夹角为0°时,其结构应力达到最大,在实际作业中应尽量避免这种情况,以提高带缆桩及其支撑结构的使用寿命。本研究成果对桁拖渔船的设计和实际系泊操作具有一定的参考作用。     

大型养殖工船的结构设计

大型养殖工船主要在深远海海域养殖作业,在满足各种作业工况及养鱼布置的条件下要保证船体结构具有足够的强度,需要对养殖工船进行结构设计工作。由于养殖工船船型和使用工况比较特殊,目前还没有根据其特殊性而专门编写的现行规范。本船根据养殖工船总体布置和装载等特点,参照双壳油船规范中适用章节要求计算出船体结构的基本尺寸和规格,再根据其实际装载情况建立有限元模型,采用有限元方法计算其结构强度。计算和分析结果显示:通过双壳油船规范计算的结构尺寸、规格基本满足要求;局部结构强度达不到强度衡准要求的,通过结构加强后,可满足强度衡准要求。通过采用规范中相似船进行船体结构基本设计,再利用有限元方法分析校核结构强度,经验证该计算方法满足结构设计要求。     

基于SESAM的远洋秋刀鱼渔船结构强度评估

远洋渔船结构设计主要参考《钢质远洋渔船建造规范》,船长小于65m不需要总纵强度计算;若大于65m,其波浪弯矩参考商船的经验公式确定,而渔船与商船在船型上差异较大,且渔船真实作业工况环境载荷也很难简单地用经验公式计算。本研究考虑渔船实际作业工况和所处海域海情,计算获取更为真实的外载荷,以便更精确地计算渔船结构应力与变形,达到强度评估、改进渔船结构设计的目的。通过SESAM软件建立秋刀鱼渔船三维模型,对渔船丰收返港、空载到港和横倾捕鱼3个典型作业工况进行整船有限元分析。结果显示:驾驶室后舱壁与艉楼甲板、救生甲板相交处,艉楼甲板和主甲板相交舱壁处的应力较大。为此,设计秋刀鱼渔船时建议重点关注这些应力集中区域,做好结构过渡。此外,由于机器布置靠近首尾,鱼舱布置在船体中部,考虑各种典型工况,建议将压载舱室设置在中部,以平衡其重量重心、减小附加弯矩。     

芯材对玻璃钢船体帽型骨材强度和刚度影响分析

分析玻璃钢渔船帽型骨材4种有限元模型,结果显示聚氨酯(PU)和聚氯乙烯(PVC)泡沫芯材对骨材强度和刚度影响甚小;松木芯材使骨材最大等效应力减小1.336 MPa,最大变形减小1.202 mm,并影响骨材剪应力分布。研究结果表明:简单结构的骨材模型,泡沫芯材可不计,松木芯材需做适当取舍;而对于船舶等大型复杂结构的模型,骨材芯材影响较小,从偏安全和效率方面考虑,可不计。此研究为玻璃钢渔船有限元模型的简化提供了依据,对玻璃钢渔船结构直接计算及快速设计有重要意义。同时还研究了腹板高度变化对骨材应力和变形的影响,为骨材截面尺寸设计提供参考。     

我省签下千艘玻璃钢渔船出口订单

近日,我省一玻璃钢渔船建造骨干企业成功拿到了为安哥拉建造1000艘玻璃钢渔船的大额订单。该项目订单是在当前造船市场持续低迷的情况下签订的,对推动我省玻璃钢渔船制造业的发展具有重要意义。据介绍,该批船依据我国现行的玻璃钢渔船建造规范设计,为4.2m艉挂机敞口钓鱼船。鉴于该批船数量大、尺度小、设备少、结构简单,     

铜合金网衣结构的疲劳性能试验研究

铜合金网衣具有的天然抑菌性、抗腐蚀性,弥补了传统网衣的不足,但由于存在装配拐角,会引起铜合金网衣结构局部的应力集中,从而降低其疲劳性能。针对铜合金网衣结构的疲劳损伤失效问题,采用试验方法系统研究其极限强度和疲劳性能,分析不同载荷下铜线和铜合金网衣结构的疲劳寿命及破坏模式,并绘制出各自的疲劳寿命S-N曲线。同时,考虑到加工拐角和装配工艺的影响,对加工拐角引起的应力集中系数进行数值分析,并采用切口应力法对铜合金网衣结构的疲劳性能进行重新评估。研究表明,考虑加工拐角导致的铜合金网衣结构的疲劳强度值仅占其极限强度值的6%,合理的拐角加工工艺和装配工艺是提高铜合金网衣结构疲劳强度的有效手段。     

重力式网箱浮架结构的动力响应特性研究

利用离岸网箱进行水产养殖近年来受到了越来越多的重视,离岸区域海况条件恶劣,浮架结构的安全性对于网箱的设计具有极其重要的意义。为研究网箱浮架结构在动态波浪荷载作用下的动力响应,采用有限元法利用PIPE单元建立了浮架的数值模型,并根据物理模型试验结果对该数值模型进行验证,发现有限元模型的计算结果与模型试验结果吻合较好。基于该模型,重点分析了网箱的连接构件数量和个别锚绳发生断裂对浮架动力响应的影响,得到了浮架结构连接处的应力值、变形值以及浮架的变形模式图。结果显示,数值模型能较好地模拟网箱浮架的受力和运动响应;连接构件数量增加时,浮架的应力和变形将会减少;当下游同侧两根锚绳同时断裂时浮架应力和锚绳力最小。研究表明,动力特性是结构优化分析的重要依据,24套连接构件的浮架应优先使用。     

渔业动态

丹麦渔业技术研究所研究双体虾拖网丹麦渔业技术研究所最近在丹麦北海中心水槽对挪威Egersund Tralyerksted网具股份公司制作的一种北极虾双体拖网进行了网模试验。所演示的这种双体虾拖网被制作成1:6的比例网模,这是由三部绞车拖曳的两顶1300目×120毫米的四片式Egersund虾拖网,两侧曳纲各与160英寸     

桩网连接方式对桩柱式围网网衣受力的影响

海洋围网养殖是一种新型且具有应用前景的生态养殖模式,主体由桩柱、网衣、纲绳等结构组成。网衣系统安全是决定围网养殖工程安全的关键所在。本研究主要采用集中质量点法建立围网网衣数值模型,利用StokesⅢ阶波波浪理论,研究波浪载荷作用下,桩网连接方式(桩网直接连接和桩网间接连接)对网衣最大偏移量、网线和纲绳最大受力、系缚点受力的影响。研究结果显示,网衣的形变呈不对称分布,在波高小于4 m时,2种连接方式的围网网衣最大偏移量几乎保持一致,当波高大于4 m时,2种连接方式的网衣波峰处位移最大,且波谷处偏移逐渐减小,总体上看桩网间接连接的桩柱式围网偏移量更大;2种连接方式的纲绳和网线受力随波高增加而增大;相同波高条件下,纲绳和网线的最大受力部位均在竖纲连接槽钢处,桩网间接连接方式的围网纲绳和网线受力要小于桩网直接连接的方式;系缚点的最大受力在水平面下0~1 m内,间接连接方式的系缚点最大受力小于直接连接方式。水平网线的受力随着波高的增加而增加,间接连接方式的网线受力要小于直接连接的方式。研究结果可为桩柱式围网网衣系统连接方式的选择与安全评估提供参考。     

基于ANSYS WorkBench的围网理网机优化设计

针对中国围网渔船作业机械化程度低、起放网速度慢等问题,围绕加快围网网具整理速度,提高整体作业的效率,开发了1.5T围网理网机。利用CREO三维建模软件建立理网机实体模型,并将建好模型导入ANSYS Work Bench中进行有限元受力分析,对理网机作业工况位置进行有限元分析计算,对最大应力结构部件进行优化分析设计,最终得到结构合理、强度满足安全系数的理网机部件参数。     

面向海洋牧场的水下机器人强度校核

随着海洋牧场的建设与开发,需要水下机器人代替人在水中执行各种任务。团队设计一款面向海洋牧场的水下机器人,可以进行水下捕捞及水下环境的监测等。迎流耐压壳体是水下机器人的重要承压部分,目前尚无对其结构的强度和稳定性进行评估的相关规范方法。选取水下机器人的耐压壳体这个关键部件,利用ANSYS Workbench对其进行强度分析,结果表明:水下机器人的耐压强度满足设计要求,使用安全可靠。     

小型双体渔船的特性

1双体渔船简介双体船具有稳性好,速度快,布置面积大等优点。近年来,小型双体渔船日益受到一些海洋渔业发达国家的重视,我国对小型双体渔船的研究也应提到议事日程上来。一般的小型双体渔船布置如图1。1.机舱2.网具舱3.鱼舱4.储藏室5.淡水柜6.机修间7.住舱室8.驾驶室9.尾滑道10.     

中国渔船标准化发展进程概述

回顾了中国渔船标准化发展基本进程,分析了不同时期的关键进展;统计分析了现行相关标准和规范体系,探讨了中国渔船标准和规范存在的问题;归纳总结了中国渔船结构强度和稳性、水动力和运动性能、节能减排、新型材料应用等领域的研究成果,以探寻渔船技术研究的方向。中国渔船标准化在标准船型评选、标准和规范制定、渔船相关技术研究等各个领域上取得了重要成果,为渔船的安全性、经济性、舒适性、耐波性和高效性提供保障;但存在渔船船舶行业标准和规范滞后、相关技术探讨较少较浅、先进技术和设备普及应用较慢等问题。渔船标准化是一项长期而艰巨的任务,不但要加大渔船的研究力度,加快渔船相关标准和规范的制定,还要相关政策制定部门的大力支持,才能不断完善中国渔船标准化建设。     

海藻酸钠/浒苔多糖复合膜的制备及性能

为探讨海藻酸钠与浒苔多糖的协同作用,本研究首次以海藻酸钠和浒苔多糖为基材,甘油为增塑剂制备生物降解复合膜,探究了海藻酸钠与浒苔多糖质量比、共混溶液总浓度、甘油含量对复合膜拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率和水溶性的影响,同时,利用扫描电子显微镜技术(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)进行微观结构表征。结果显示,海藻酸钠与浒苔多糖之间具有良好的相容性和协同作用,无明显的相分离现象。组分质量比、共混总浓度和甘油含量均对膜性能有较大影响,其中,质量比影响最显著,添加适量浒苔多糖可提高海藻酸钠膜的拉伸强度和断裂伸长率,降低海藻酸钠膜的水蒸气透过率,但膜水溶性略微提高。在组分质量比为8∶2时,膜拉伸强度从99.22 MPa增加到108.41 MPa,断裂伸长率从5.14%增加到6.20%,水蒸气透过率从6.445×10–11 g/(m·s·Pa)降低到6.027×10–11 g/(m·s·Pa),复合膜的综合性能达到最优。进一步优化了共混总浓度和甘油含量,最佳共混总浓度为1.6%(m/v),最佳甘油含量为0.9%(m/v)。本研究表明,浒苔多糖的添加增强了海藻酸钠膜的机械性能和阻隔性能。     

水流作用下一种养殖金属网衣水阻力特性的数值模拟研究

为保障深远海金属网箱养殖系统的结构安全,进行网箱结构的水动力学研究是一项重要的工作。构成金属网箱主要组成部分的金属网衣是一种小直径多孔的网状结构,在波浪和水流作用下的水动力学特性与一般的海洋工程结构物有显著不同。本文基于有限元基本原理,采用梁单元模拟金属网线结构,采用连接单元模拟网线接触部位的相互作用,并运用ABAQUS软件进行数值计算,在试验验证的基础上,分析了在水流作用下一种金属菱形链网衣在不同网目尺寸、不同网线直径情况下的水阻力变化情况。数值模拟结果表明在各种工况下,当网目尺寸由25 mm增加到35 mm、45 mm时,网衣受力增加幅度的平均值分别为14.71%和38.07%;当网线直径由2.5 mm增加到3.2 mm、4.0 mm时,各工况下网衣受力增加幅度的平均值分别为25.05%和45.06%。研究结果可以为进一步开展深海养殖金属网箱水动力特性研究提供积极的基础。     

秘鲁外海茎柔鱼索饵场栖息地研究

两步广义加性模型被广泛应用于渔业资源栖息地的分析与研究中。笔者根据2006—2010年秘鲁外海茎柔鱼鱿钓生产数据以及海洋环境数据，利用两步广义加性模型分析环境因子对秘鲁茎柔鱼资源丰度的影响，预测秘鲁茎柔鱼索饵场栖息地分布。研究结果显示：春季，仅纬度对单位捕捞努力量渔获量的影响显著(P<0.01);夏季，纬度和海表面温度对单位捕捞努力量渔获量影响显著(P<0.01);秋季，海表面温度和海表面高度对单位捕捞努力量渔获量的影响显著(P<0.01);冬季，纬度和海表面高度对单位捕捞努力量渔获量的影响显著(P<0.01);叶绿素a对各季节资源分布的影响不显著(P>0.01)。根据单位捕捞努力量渔获量与海洋环境的关系，推测春季茎柔鱼索饵场位于S 15°,W 77°附近海域，夏季位于S 24°～26°,W 75°～78°海域，秋季位于秘鲁沿岸S 12°～16°和智利中部S 28°附近海域，冬季位于秘鲁沿岸S 13°～18°海域。研究结果可为指导我国远洋鱿钓鱼船在秘鲁海域的作业生产提供基础资料。     

基于Ecopath模型的大亚湾黑鲷生态容量评估

为评估大亚湾黑鲷(Sparusmacrocephalus)的生态容量,根据2015年渔业资源和生态环境调查数据,利用Ecopathwith Ecosim6.5(EwE)软件构建了由26个功能组组成的大亚湾Ecopath模型,分析了大亚湾生态系统的基本特征,并结合食物网结构和能量流动估算了黑鲷的增殖生态容量。结果显示,黑鲷营养级为3.44,营养转化效率为0.302;大亚湾生态系统各功能组的营养级在1～3.95之间,系统总转化效率为7.636%,总初级生产量/总呼吸量为2.142,系统连接指数为0.364,系统杂食性指数为0.210,表明系统各营养级转化效率较低,能量未被充分利用;系统总转化效率低于10%,营养级I、II流向碎屑量占总流向碎屑量的98.11%,说明能量传递发生阻塞,具有增殖空间。经估算黑鲷生态容量为0.034 t/km2,是现存生物量的1.4倍,此时其他浮游生物食性鱼类的转化效率等于1,系统处于平衡状态;达到生态容量前后大亚湾生态系统的总初级生产量/总呼吸量变化很小(变化值为0.001),系统杂食性指数和系统连接指数均没有变化,因此认为放流黑鲷至生态容量对大亚湾生态系统的稳定性和营养结构未产生影响。     

壳聚糖对鲢鱼糜凝胶特性的影响

将壳聚糖添加到鲢鱼糜制品中,测定鱼糜制品的凝胶强度、全质构(TPA)、失水率和色泽,研究壳聚糖的脱乙酰度(DD)、分子量(MW)以及添加量对鲢鱼糜凝胶特性的影响,采用电镜扫描观察凝胶的微观结构,结果表明,壳聚糖DD对鱼糜制品凝胶特性影响较大,DD为64%时,凝胶强度提高了约34%,失水率减少了29.1%;壳聚糖MW对鱼糜制品的凝胶强度影响小;随着壳聚糖添加量的增加,鱼糜凝胶强度、TPA都有明显的增加,失水率减少(P<0.05),添加1.0%壳聚糖的鱼糜凝胶强度与添加4.0%淀粉的鱼糜凝胶强度相当;微观结构可看出壳聚糖与鱼糜形成网络结构。结果说明壳聚糖是鱼糜制品良好的品质改良剂。