NAPA软件在起重船完整稳性计算中的应用
浅谈船舶应用软件NAPA
浅谈船舶应用软件NAPA
王彩莲
【期刊名称】《船舶》
【年(卷),期】2004(000)003
【摘要】NAPA是一个船舶设计软件包,有着强大的功能,能大大提高船舶设计者的工作效率.NAPA作为功能强大的软件有它自身的特点,初学者需要熟悉它的特点才能很快上手.本文对NAPA的建模进行了分析,阐述了作者对NAPA的理解,并结合简单的例子给出了直观的介绍.
【总页数】3页(P58-60)
【作者】王彩莲
【作者单位】708研究所,上海,200011
【正文语种】中文
【中图分类】TP311.138
【相关文献】
1.基于NAPA二次开发的船舶破损控制文件编制 [J], 杨博;吴晓莲;马跃洲
2.基于 NAPA 软件的渔业船舶完整稳性分析 [J], 蔡计强;谌志新
3.基于NAPA二次开发的船舶装载工况检查程序开发 [J], 管官; 杨小乐; 王琦
4.基于NAPA船舶总体稳性快速校核程序的二次开发 [J], 隋冬临; 张明霞
5.NAPA软件宏开发功能在船舶总体设计中的应用 [J], 陈晓飞
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11700t多用途单舱大开口重吊船稳性分析
第46卷第4期2017年8月船海工程SHIP & OCEAN ENGINEERING Vol. 46 No. 4 Aug. 2017DOI： 10. 3963/j. issn. 1671-7953.2017.04. Oil11 700 t多用途单舱大开口重吊船稳性分析左文安\田明琦\张延辉2(1.中集船舶海洋工程设计研究院有限公司，上海201206;2.海洋石油工程股份有限公司，上海200335)摘要:针对11 700 t多用途单舱大开口重吊船存在的货舱开口大，横舱壁少，船舶自身的压载水调节无 法满足最大联吊时规范稳性衡准要求等问题。
采用NAPA软件对破舱稳性、港口吊装稳性及吊物丢失稳性等 进行分析，论证设置浮箱装置对稳性的作用。
结果表明，本船满足相关规范对稳性的强制要求，设置平衡浮箱 是改善稳性及提高调载效率的有效方法。
关键词:重吊船;稳性浮箱;单舱大开口；吊重丢失中图分类号：U661.2 文献标志码：A 文章编号：1671-7953(2017)04-0050-06重吊船属于多用途船中的一类，配置有超强 起重能力的吊机，可用于重大件、集装箱及杂货的 吊装运输。
该类船具有单舱大开口，最大单一货 舱装载可达上万t，开口长度达两柱间长的80%左右。
一般在同舷侧装有2台重吊，可联吊上千t 货物[1_2]。
货舱区采用双壳结构，双层底及两舷侧 布置压载水舱，同时采用浮筒装置抵抗吊装产生 的倾覆弯矩，保证吊装时的稳性要求。
图1为一 艘正在载货航行的多用途船。
由于其是单舱又是 大开口，因此设计的难度和复杂性相比一般的集 装箱要高，稳性问题较为复杂。
图1某多用途船在航行中11 700 t多用途重吊船左舷配备2台450 t克 令吊，该船主要技术参数为：总长143 m;垂线间长135.5 m;型宽24.4 m;型深14 m;设计吃水6.8 m;设计航速16. 2 kn;载重量11 700 t;货舱舱容19 700 m3。
FLNG与LNG运输船稳性规范要求的对比分析
第４７卷２０１８年７月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀船海工程ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.４７Ｊｕｌ.２０１８㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７１￣７９５３.２０１８.Ｓ１.０４６ＦＬＮＧ与ＬＮＧ运输船稳性规范要求的对比分析孙明ꎬ刘文民ꎬ梅荣兵ꎬ姚云熙ꎬ马士林ꎬ姜福洪ꎬ李科文ꎬ刘祥建(大连船舶重工集团有限公司ꎬ辽宁大连１１６０２１)摘㊀要:以某型ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船为对象ꎬ运用ＮＡＰＡ软件ꎬ分别对浮式ＬＮＧ生产储缷平台(ＦＬＮＧ)和ＬＮＧ运输船需要满足的稳性衡准(包括完整稳性和破舱稳性)进行计算ꎻ对比分析二者的计算结果ꎬ提出了ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船稳性规范规则的重点和难点ꎮ关键词:稳性ꎻ海洋工程ꎻ浮式液化天然气生产储卸平台中图分类号:Ｕ６６２㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７１￣７９５３(２０１８)Ｓ１￣０２１３￣０５收稿日期:２０１８－０４－０３修回日期:２０１８－０４－３０第一作者:孙明(１９８４ )ꎬ男ꎬ硕士ꎬ工程师研究方向:船舶总体设计㊀㊀浮式液化天然气生产储卸平台(ＦＬＮＧꎬ又称ＬＮＧ－ＦＰＳＯ)是一种专用于海上天然气田开发的浮式生产平台ꎬ通过系泊装置定位于海上ꎬ具有开采㊁处理㊁液化㊁储存和装卸天然气的多方面功能ꎮＦＬＮＧ主要应用于远海天然气田和边际小气田的天然气开采项目中:ＦＬＮＧ可以将天然气加工处理等多项环节直接转移到油气田附近进行ꎬ避免了在海底铺设长距离传输管道ꎬ不再需要对管道进行维护等相关工作ꎬ有效降低了远海气田的开发成本ꎻＦＬＮＧ的船体可以由现有船舶改装而成ꎬ机动性非常强[１]ꎮＬＮＧ运输船是将液化天然气从供应的终端(包括ＦＬＮＧ平台等)运往接收站的专用型特种船舶ꎮＬＮＧ运输船是整个液化天然气供应链中十分重要的组成部分ꎬ在天然气的开发利用过程中起着不可替代的作用ꎮ稳性对船舶和海洋工程的安全有十分重要的意义ꎬ是船舶和海洋工程的基本安全保障ꎬ也是船舶和海洋工程设计㊁制造和运营领域中一个非常复杂的课题ꎮ许多国家和学术组织投入了大量科研经费和科研人员积极展开这一重要领域的研究ꎬ以推动船舶和海洋工程稳性的研究进展ꎮ为了更好地满足市场需求㊁积累更多的设计经验及增加技术储备ꎬ也鉴于ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船在天然气储存㊁装卸和运输领域的紧密联系ꎬ基于中国近海为作业海域ꎬ主要研究ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船需要满足的稳性衡准(包括完整稳性和破舱稳性)ꎮ１㊀适用于ＦＬＮＧ与ＬＮＧ运输船的稳性分析的规范规则１.１㊀适用于ＦＬＮＧ稳性分析的规范规则与ＦＬＮＧ稳性分析相关的规范规则[２]主要有以下几类ꎮ１)«国际散装运输液化气体船舶构造与设备规范»(ＩＧＣＤＯＤＥ)ꎮ２)基于中国近海ꎬ采用ＣＣＳ规范ꎬ«海上浮式装置入级及建造规范２０１４»ꎮ３)基于中国近海ꎬ«浮式生产储油装置安全规范»(ＦＰＳＯＳＡＦＥＴＹＲＵＬＥＳＯＦＣＨＩＮＡ２０１０)ꎮ４)«国际完整稳性规范»(２００８ＩＳＣＯＤＥ)ꎮ５)«国际海事组织防污染公约»(ＭＡＲＰＯＬ７３/７８２００６)ꎮ６)«海上移动式钻井平台构造和设备规范»(２００９ＩＭＯＭＯＤＵＣＯＤＥ)１.２㊀适用于ＬＮＧ运输船稳性分析的规范规则与ＬＮＧ运输船稳性分析相关的规范规则[３]主要有以下几类ꎮ１)«国际散装运输液化气体船舶构造与设备规范»(ＩＧＣＤＯＤＥ)ꎮ２)基于中国近海ꎬ采用ＣＣＳ规范«散装运输液化气体船舶构造与设备规范１９９６»ꎮ３)«国际完整稳性规范»(２００８ＩＳＣＯＤＥ)ꎮ１.３㊀ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船稳性分析规范规则对比㊀㊀通过对适用于ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船稳性分析的规范规则分别进行研究ꎬ可以发现二者在稳３１２性分析规范规则(包括完整稳性和破舱稳性)方面有很多相似之处ꎮ经过总结和概括ꎬ对ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船在稳性分析规范规则的内容方面做出对比ꎬ见表１㊁２ꎮ表１㊀ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船完整稳性规范规则对比表完整稳性序号法律法规基本要求是否需要满足ＦＬＮＧＬＮＧ运输船１２００８ＩＳＣＯＤＥ㊀ａ)船舶复原力臂曲线之下的面积ꎬ至横倾角θ＝３０ʎ应当不小于０.０５５ｍｒａｄꎬ至横倾角θ＝４０ʎ或者其他的进水角θｆ(如果θｆ<４０ʎ)应当不小于０.０９ｍｒａｄꎮ除此之外ꎬ复原力臂曲线之下的面积在横倾角３０ʎ与４０ʎ之间或者３０ʎ与θｆ(如果θｆ<４０ʎ)之间ꎬ应当不小于０.０３ｍ ｒａｄ㊀ｂ)在横倾角等于或者大于３０ʎ之处ꎬ复原力臂应当至少为０.２０ｍ㊀ｃ)最大的复原力臂发生的横倾角应当不小于２５ʎ㊀ｄ)经过了自由液面修正的初稳性高ＧＭ０应当不小于０.１５ｍ需要需要２气象衡准㊀ａ)船舶在受到垂直于其中心线的一个稳定风压的作用下ꎬ产生一个稳定风倾力臂ｌω１㊀ｂ)假定由于波浪的作用船舶由平衡角φ０向上风一侧摇至一个横摇角φ１ꎬ则在稳定风作用下的横倾角φ０应当不超过１６ꎮ或者甲板边缘进水角度的８０％ꎬ取小者㊀ｃ)然后船舶受到一个阵风的风压ꎬ产生了一个阵风倾侧力臂ｌω２㊀ｄ)在这种情况下ꎬ面积ｂ应当等于或者大于面积ａ需要需要３２００９ＩＭＯＭＯＤＵＣＯＤＥ㊀ａ)对于从任何方向作用于平台的风力均应当加以考虑ꎬ其风速值应当按照下述方式计算:一般而言ꎬ对于正常的近海作业工况ꎬ最小风速应当取３６ｍ/ｓ(７０ｋｎ)ꎻ对于强风暴工况ꎬ最小风速应当取５１.５ｍ/ｓ(１００ｋｎ)㊀ｂ)至第二交点或者进水角(取其中小者)处复原力矩曲线下的面积ꎬ最少应当比同一限定角处风压倾侧力矩曲线下的面积大４０％ꎬ即(Ａ＋Ｂ)ȡ１.４(Ｂ＋Ｃ)㊀ｃ)复原力矩曲线从正浮至第二交点全部的角度范围内ꎬ均应当为正值需要不需要４ＦＰＳＯＳＡＦＥＴＹＲＵＬＥＳＯＦＣＨＩＮＡ２０１０㊀ａ)对于从任何方向作用于平台的风力都应当加以考虑ꎬ其风速值应当按照下述方式计算:一般而言ꎬ对于正常近海作业的工况ꎬ最小风速应当取３６ｍ/ｓ(７０ｋｎ)ꎻ对于强风暴的工况ꎬ最小风速应当取５１.５ｍ/ｓ(１００ｋｎ)㊀ｂ)至第二交点或者进水角(取其中小者)处复原力矩曲线下的面积ꎬ最少应当比同一限定角处风压倾侧力矩曲线下的面积大４０％ꎬ即(Ａ＋Ｂ)ȡ１.４(Ｂ＋Ｃ)㊀ｃ)复原力矩曲线在从正浮至第二交点全部的角度范围内ꎬ均应当为正值ꎻ且在所有漂浮作业工况的所有吃水范围内ꎬ经过自由液面修正后的初稳性的高度应当不小于０.１５ｍꎻ需要不需要５ＩＧＣＤＯＤＥ(法规内容和２００８ＩＳＣＯＤＥ一致)需要需要㊀㊀４１２表２㊀ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船破舱稳性规范规则对比表破舱稳性序号法律法规基本要求是否需要满足ＦＬＮＧＬＮＧ运输船１ＭＡＲＰＯＬ７３/７８２００６㊀ａ)考虑到下沉㊁横倾和纵倾等情况的最后水线ꎬ应当在可能发生继续浸水情况的任何开口的下缘以下ꎻ这种开口应当包括空气管和采用风雨密门或风雨密舱盖关闭的开口ꎬ但采用水密人孔盖与平舱口盖㊁保持了甲板高度完整性的小水密货油舱口盖㊁遥控的水密滑动门ꎬ以及永闭式舷窗等型式关闭的开口ꎬ可以除外㊀ｂ)在浸水最后的阶段ꎬ由于不对称浸水所产生的横倾角不应当超过２５ʎꎬ但如果甲板边缘没有浸没现象ꎬ则这一角度最大可以增至３０ʎ㊀ｃ)对于浸水最后阶段的稳性应当进行研究ꎬ例如复原力臂曲线在平衡点以外的范围至少应当为２０ʎꎬ相应的最大剩余复原力臂ꎬ在２０ʎ范围内至少应当为０.１ｍꎬ且在此范围内曲线下的面积应当不少于０.０１７５ｍ ｒｅｄꎬ则该稳性是足够的ꎻ在此范围内无保护开口不允许被浸水ꎬ除非该开口处所假定是浸水的ꎻ此范围内ꎬ本节ａ中所列举的任何开口和其他开口能够关闭保持风雨密状态者ꎬ可以被浸水㊀ｄ)主管机关应当确信在浸水中间阶段稳性是完全足够的需要(仅考虑侧向破损)不需要２ＩＧＣＤＯＤＥ㊀ａ)计及了下沉㊁横倾和纵倾等情况后的水线ꎬ应当低于可能发生继续浸水或向下浸水的任何开口的下缘ꎻ这类开口应当包括了空气管和用风雨密门或者舱口盖关闭的开口ꎬ但是可以不包括那些用水密人孔盖关闭的开口和水密平舱口ꎬ能够保持甲板的高度完整性的小型水密舱口盖ꎬ遥控的水密型滑动门以及永闭型舷窗ꎻ㊀ｂ)由于不对称浸水引起的最大横倾角应当不超过３０ʎꎻ㊀ｃ)在浸水后的最终的平衡阶段:复原力臂曲线在平衡的位置应当有一个２０ʎ的最小范围ꎬ并且在２０ʎ范围内的最大的剩余复原力臂至少为０.１ｍꎻ在此范围内该曲线下的面积应当不小于０.０１７５ｍ ｒａｄꎻ在此范围内未加保护的开口不应当浸没ꎬ除非在此范围内的有关处所都假定是浸水的ꎻ此范围内ꎬ本节ａ所列的任何开口以及能用风雨密门关闭的其他开口则可以允许浸没ꎻ且应急电源应当能够供电ꎻ㊀ｄ)浸水中间阶段的剩余稳性力臂应当得到相应主管机关的同意ꎻ然而ꎬ决不应当明显的低于本节ｃ中的要求需要(仅考虑舷侧破损)需要(舷侧和底部破损均需要考虑)３２００９ＩＭＯＭＯＤＵＣＯＤＥ㊀船形的浮式装置应当具备有足够的干舷㊁储备浮力和稳性ꎬ以便在任何的作业或者迁航工况下ꎬ任何一个舱室受到规定的破损ꎬ并且在来自任何方向ꎬ风速为２５.８ｍ/ｓ(５０ｋｎ)的风倾力矩的作用下ꎬ计及了下沉㊁纵倾和横倾等情况的联合影响后ꎬ最终的水线应当低于可能发生继续浸水的任何开口的下缘需要不需要４ＦＰＳＯＳＡＦＥＴＹＲＵＬＥＳＯＦＣＨＩＮＡ２０１０㊀船形的浮式装置应当具备有足够的干舷㊁储备浮力和稳性ꎬ以便在任何的作业或者迁航工况下ꎬ任何一个舱室受到规定的破损ꎬ并且在来自任何方向ꎬ风速为２５.８ｍ/ｓ(５０ｋｎ)的风倾力矩的作用下ꎬ计及了下沉㊁纵倾和横倾等情况的联合影响后ꎬ最终的水线应当低于可能发生继续浸水的任何开口的下缘需要不需要２㊀稳性计算基于ＮＡＰＡ软件为分析平台ꎬ且分别按ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船需要满足的稳性规范规则要求对二者的完整稳性和破舱稳性进行分析ꎮ目标ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船的船长㊁船宽㊁型深㊁设计吃５１２水等主尺度信息基本一致ꎬ在设计吃水下进行完整稳性衡准校核ꎻ同样在设计吃水下采用类似的破损状态进行破舱稳性衡准校核ꎮ按照各规范计算的结果见表３㊁图３和表４㊁图４ꎻ图１和图２分别给出了ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船稳性分析计算结果的直观对比ꎬ对应表３和表４的衡准排列序号ꎮ二者的稳性计算结果差异一目了然ꎮ图１㊀ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船完整稳性分析计算结果对比表３㊀ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船完整稳性分析结果完整稳性分析序号稳性衡准分析衡准名称需要达到的数值计算结果对比ＦＬＮＧＬＮＧ运输船１横倾角θ＝３０ʎ要求０.０５５０.６２６０.６７２２横倾角θ＝４０ʎ要求０.０９１.０８８１.１６８３ＧＺ曲线以下的面积在横倾角３０ʎ~４０ʎ之间要求０.０３０.４５２０.４９６４复原力臂ＧＺ要求０.２２.７４２２.８９１５最大复原力臂发生的横倾角要求２５３８.８６２４０.４１１６稳性高度ＧＭ０要求０.１５２.１２９２.６９３７气象衡准面积要求１７.０１２８.４５９８气象衡准橫倾角要求１６２.１３４０.９５７９ＩＭＯＭＯＤＵ规范面积比要求１.４６.５６不需要满足㊀㊀表４㊀ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船破舱稳性分析结果破舱稳性分析序号稳性衡准分析衡准名称需要达到的数值计算结果对比ＦＬＮＧＬＮＧ运输船１平衡水线要求０１９.１０８１８.７５８２浸水橫倾角要求３００.１２４０.１９５３复原力臂曲线在平衡点角度方面要求２０４５.８８３５１.５８７４最大剩余复原力臂要求０.１５.６９０６.０５５５复原力臂面积要求０.０１７５０.９９２０.８７４６ＩＭＯＭＯＤＵ规范要求２６.１６５１.３８９不需要满足图２㊀ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船破舱稳性分析计算结果对比３㊀稳性计算结果的分析１)由表３和图１可见ꎬ对于完整稳性ꎬＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船在需要共同满足的衡准方面ꎬ多数计算结果比较接近ꎬ少数衡准计算结果差距较大ꎮ２)由表４和图２可见ꎬ对于破舱稳性ꎬＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船在需要共同满足的衡准方面ꎬ多数计算结果很接近ꎬ少数衡准计算结果有明显差距ꎮ３)由于目标ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船的船长㊁船宽㊁型深㊁设计吃水等主尺度信息基本一致ꎬ同时基于类似的破损状态ꎬ因此二者的完整稳性和破舱稳性衡准计算结果多数比较接近ꎻ但由于在船体型线㊁外部开口㊁舱室分布等方面的差异ꎬ造成了上述二者在完整稳性和破舱稳性衡准计算结果方面的差异性ꎮ４)和ＬＮＧ运输船相比ꎬＦＬＮＧ除了需要满足船舶类稳性规范规则要求ꎬ还需要满足海洋工程类的稳性规范规则要求ꎬ稳性要求较高ꎬ设计难度更大ꎮＦＬＮＧ对于稳性的要求严于ＬＮＧ运输船ꎬ设６１２计难度相对更大ꎮ对于我国今后承接的ＦＬＮＧ产品ꎬ必须仔细阅读并认真研究说明书中关于稳性的规范规则(特别是某些地域性法律法规)ꎬ避免出现稳性不满足规范要求ꎬ甚至出现设计颠覆性问题的严重情况ꎮ４㊀结束语天然气的能源战略地位极其重要ꎬ同时国内外市场供给和需求的前景非常广阔ꎬ并且相关的装备制造和工程业务尚处于发展阶段ꎬ当前正是我国相关企业布局ＬＮＧ产业链的黄金时期ꎮ我国广大造船企业应当立足于自身的专业技术优势ꎬ抓住我国政策导向和国内外需求旺盛的有利机遇ꎬ果断地推进企业转型发展ꎬ力争在ＦＬＮＧ和ＬＮＧ运输船等ＬＮＧ产业链的关键装备配套生产方面能够大有作为ꎮ参考文献[１]王天英.基于静特性分析的浅海新型ＦＰＳＯ多点系泊系统设计[Ｊ].中国造船ꎬ２０１３ꎬ５４(增刊２):７１￣７８. [２]金强.秦皇岛３２￣６油田浮式生产储油船(ＦＰＳＯ)总体设计[Ｊ].船舶ꎬ２００３ꎬ１４(２):３２￣３９.[３]周建德ꎬ余建星ꎬ杨源ꎬ等.ＦＬＮＧ装置工艺模块安全间距研究[Ｊ].石油矿场机械ꎬ２０１２ꎬ４１(１２):１１￣１６.ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＳｔａｂｉｌｉｔｙＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎＦＬＮＧａｎｄＬＮＧＣａｒｒｉｅｒｓＳＵＮＭｉｎｇꎬＬＩＵＷｅｎ￣ｍｉｎꎬＭＥＩＲｏｎｇ￣ｂｉｎｇꎬＹＡＯＹｕｎ￣ｘｉꎬＭＡＳｈｉ￣ｌｉｎꎬＪＩＡＮＧＦｕ￣ｈｏｎｇꎬＬＩＫｅ￣ｗｅｎꎬＬＩＵＸｉａｎｇ￣ｊｉａｎ(ＤａｌｉａｎＳｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ.Ｌｔｄ.ꎬＤａｌｉａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１６０２１ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｃｒｉｔｅｒｉａｆｏｒｆｌｏａｔｉｎｇꎬｓｔｏｒａｇｅꎬｈａｎｄｌｉｎｇａｎｄｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｏｆｌｉｑｕｅｆｉｅｄｎａｔｕｒａｌｇａｓ(ＦＬＮＧ)ａｎｄＬＮＧｃａｒｒｉｅｒｓｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ.ＴａｋｉｎｇａＦＬＮＧａｎｄａＬＮＧｃａｒｒｉｅｒａｓｅｘａｍｐｌｅｓꎬｔｈｅｉｒｓｔａｂｉｌｉｔｉｅｓ(ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｉｎｔａｃｔａｎｄｄａｍ￣ａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ)ｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｉｎｓｏｆｔｗａｒｅｏｆＮＡＰＡ.ＴｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙꎬｔｏｆｉｎｄｏｕｔｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔｓａｎｄｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｏｆｓｔａｂｉｌｉｔｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｆｏｒＦＬＮＧａｎｄＬＮＧｃａｒｒｉｅｒｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｔａｂｉｌｉｔｙꎻｏｆｆｓｈｏｒｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎻｆｌｏａｔｉｎｇｌｉｑｕｅｆｉｅｄｎａｔｕｒａｌｇａｓ(ＦＬＮＧ)(上接第２１２页)ＡｎＥｎｅｒｇｙＳａｖｉｎｇＮｏｎｌｉｎｅａｒＦｅｅｄｂａｃｋＡｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆＫｅｅｐｉｎｇＳｈｉｐ ｓＴｒａｃｋＺＨＯＵＴａｏꎬＺＨＡＮＧＸｉａｎ￣ｋｕ(ＳｃｈｏｏｌｏｆＮａｖｉｇａｔｉｏｎꎬＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＤａｌｉａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１６０２６ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｈｉｐｐｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙꎬｓａｖｅｅｎｅｒｇｙꎬａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｌｏｓｓｏｆｔｈｅｓｔｅｅｒｉｎｇｇｅａｒ.ＦｒｏｍｔｈｅｓｉｄｅｏｆｔｈｅꎬｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓＡｋｉｎｄｏｆｅｎｅｒｇｙ￣ｓａｖｉｎｇｎｏｎｌｉｎｅａｒｔｒａｃｋｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｓｈｉｐｍｏｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄꎬｗｈｉｃｈｉｓｄｒｉｖｅｎｂｙｈｅａｄｉｎｇｅｒｒｏｒｎｏｎｌｉｎｅａｒｆｅｅｄｂａｃｋｉｎｓｔｅａｄｏｆｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｃｏｕｒｓｅｄｅｖｉａｔｉｏｎ.Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｕｓｉｎｇｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｔｅｓｔｅｄｂｙｔｈｅｓｈｉｐａｕｔｏｐｉｌｏｔｓｉｍ￣ｕｌａｔｉｏｎｔｅｓｔｐｌａｔｆｏｒｍ.Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｃａｎｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅａｖｅｒａｇｅｏｕｔｐｕｔａｍｐｌｉ￣ｔｕｄｅａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇｅｒｒｏｒꎬａｎｄｅｎｈａｎｃｅｔｒａｃｋｋｅｅｐｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｅｆｆｅｃｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｔｒａｃｋｋｅｅｐｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌꎻｎｏｎｌｉｎｅａｒｆｅｅｄｂａｃｋꎻｃｌｏｓｅｄ￣ｌｏｏｐｇａｉｎｓｈａｐｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍꎻｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ７１２。
船坞内尾底部半船起浮计算
GUANGDONG SHIPBUILDING 广东造船2018年第5期（总第162期） 建造与修理45作者简介：金攀峰（1977-），男，工程师。
主要从事船舶总体及船体结构设计。
收稿日期：2017-12-26船坞内尾底部半船起浮计算金攀峰（扬州大洋造船有限公司，扬州 225107）摘 要：结合本司建造的CROWN63系列散货船采用的一种船尾底部半船起浮形式，介绍利用总体性能计算软件NAPA 进行半船起浮浮态和强度计算。
关键词：船坞半船起浮； NAPA 半船起浮计算；半船起浮纵向强度计算中图分类号：U671.5 文献标识码：ACalculation of AFT Bottom Half Hull Floating in DockJIN Panfeng( Yangzhou Dayang Shipbuilding Co., Ltd. Yangzhou 225107 )Abstract: Based on the AFT bottom half hull floating in dock for the construction of the CROWN63 series of bulk carriers, this paper introduces the calculation of floating position and strength during the half hull floating in dock with the software NAPA.Key words: Half hull floating in dock; Half hull floating calculation with NAPA; Half hull floating longitudinal strength calculation1 引言船坞是船厂重要且有限的资源，为了充分利用船坞，船厂会采取各种措施来尽量缩短坞期，半船起浮就是其中一种主要手段。
基于NAPA的浮箱载船系统支墩力参数化计算方法
向坞 内注水使抬船浮箱起浮 ， 调整浮箱浮态 ； ③ 浮箱横移到下坞阶上方 ， 出坞水 ； 打开浮箱通 排 ④
海 阀， 向坞内注水直 到与海平面持平 ， 下水船舶起
收 稿 日期 ： ０ ０—１ ２ １ ０—１ ９
法来求解 ， 外层采用遗传算法确定墩木最佳位置 ， 内层采用序列二次规划方法确定墩木最佳尺寸． 文
作者简介 ： 云平 （ ９４ ） 男 ， 谢 １ ６ 一 ， 江苏镇江人 ， 研究员 ， 研究方向为船舶设计． － ａ ： ｐ Ｅ Ｓ＠ｓ ｕ ｃｒ Ｅｍ ｉ ｘ — Ｃ Ｉ ｏ ．ｏ ｌｙ ｈ ｎ
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江苏科技 大学 学报 （ 自然科 学版 ）
１ ２ 计 算原 理 ．
第２ ５卷
献 ［］ ３ 指出了传统坐墩墩反力 计算方法存在 的问
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同时还采用程序编制各种界面 ， 对浮箱载船下水过 程各种性能曲线进行计算分析． Ａ Ａ软件主要适 ＮＰ 用于各类船舶初步设计和基本设计 ， 以用来计算 可 各种船舶性能并生成完工文件 ， 同时还为用户提供 部分语句 、 表格计算 、 变量和数组定义等功能， 用户 可 以 自己编写 程序 或调 用参 数 ． 于船 舶 设计 Ｎ ． 基 Ａ Ｐ Ａ软件平 台， 使用 Ｎ Ｐ 自带 的 Ｎ Ｐ ａｉ ＡＡ Ａ Ａ Ｂｓ ｃ语 言， 以载船浮箱为研究对象 ， 编制一套完整 的浮箱 载船支墩力计算通用程序 ， 实现该语言对支墩力求 解的参数化计算 ， 为建立参数化浮箱模型以及后续
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｗ ｈ ｎ ｓ ｉ ｕ ｃ ｉ ｇ ｅ ｃｉ ｎ ｆｒ ｅｆｏ ｌｕ ｃ ｉ ｇ ｓ ｉ ｏｐ ｎ ｏ ｎ ｉ ｔ ｎ ｍｉ ｅ ｙ ｂ ｏ ｋ ．Ａｓｆｒａ ｅ ｈ ｐ ｌ ｎ ｈ ｎ ，ｒ ａ ｔ ｏ ｃ ｍ ａ ｎ ｈ ｎ ｈ ｐ ｔ ｏ ｔ ｏ ｓ ｒ ｓ ｔ ｄ ｂ ｌ ｃ ｓ ａ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｉ ｄ ｐ ｎ ｏ ｎ。ｔ ｅ ｃ ｌｕ ａ ｉｎ ｏ ｅ ｃ ｉｎ ｆｒ ｅ ｉ ｖ ｒ ｏ ｌｘ ｂ ｃ ｕ ｅ ｔ ｅ ｓ ｌ ｗｅｇ ｔａ ｄ ｉ ｉ ｒｂ ｔ ｎ ｏ ｆ ｅ ｏ ｔｏ ｘ ｈ ａ ｃ ｌ ｔ ｆ ｒ ａ ｔ ｏ ｃ Ｓ ｅｙ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ａ ｓ ｈ ｅｆ ｉ ｈ ｎ ｔ ｄ ｓ ｕ ｉ ｆ ｏ ｏ ｓ ｔ ｉ ｏ ｌ ｕ ｃ ｉ ｇ ｓ ｉ ｓ ｕ ｃ ｒａｎ，ｔ ｅ ｂ ｏ ｋ ｌ ｙ ｕ ｃ ｅ ｓ ｕ ｃ ｒａｎ，ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｌ ｔ ｅ ｐ ｓ ｉ ｎ ｂ ｔ ｅ ａ ｎ ｈ ｎ ａ ｎ ｈ ｎ ｈ ｐ ｉ ｎ ｅ ｔｉ ｈ ｌｃ ａ ｏ ｔｓ ｈ ｍｅ ｉ ｎ ｅ ｉ ｔ ｎ ｈ ｅａ ｉ ｏ ｉ ｏ ｅｗｅ ｎ ｌ ｕ ｃ ｉｇ ｖ ｔ ｓ ｉ ｎ ｏ ｔ ｏ ｓｕ ｃ ｒ ｉ ．ｔ ｅ ｂ ｏ ｋ ｌｙ ｕ ｃ ｅ ｎ ｅ ａ ｎ，ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｌｔ ｅ ｐ ｓｔ ｎ ｂ ｔ ｅ ｕ ｃ ｉ ｇ ｈ ｐ ａ ｄ ｐ ｎ ｏ ｎ ｉ ｎ ｅｔ ｎ ｈ ｌｃ ａ ｏ ｔｓ ｈ ｍｅ ｉ ｕ ｃ ｒ ｉ ａ ｓ ｔ ｎ ｈ ｅａｉ ｏ ｉ ｏ ｅｗｅ ｎ ｌ ｎ ｈ ｎ ｖ ｉ ａ
海洋救助船完整稳性特点及校核方法
海洋救助船完整稳性特点及校核方法刘金刚【摘要】介绍了8 000 kW海洋救助船的船型特点和所要满足的完整稳性衡准.分析了船型特征对完整稳性各指标的影响.对国际、国内法规对其完整稳性要求进行了对比分析.对NAPA软件校核此类船型完整稳性的方法也进行说明.同时也对减摇水舱、船体线型、甲板室设置对稳性的影响作了分析和建议.提到的情况及结论对研发类似的公务船有借鉴意义.【期刊名称】《船舶设计通讯》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】5页(P1-5)【关键词】海洋救助;完整稳性;NAPA【作者】刘金刚【作者单位】上海船舶研究设计院,上海201203【正文语种】中文【中图分类】U674.230 前言船舶的完整稳性是相对破舱稳性而言的一个概念，是船舶在没有破损状态下所具有的稳性能力。
对于航行在江河湖海上的船舶，完整稳性往往涉及到生命财产的安全与否，是船东方或船舶管理方非常关心的船舶指标。
其实，完整稳性与主尺度、线型、总布置、载重量等因素密切相关，对于有特殊完整稳性要求的船舶以上要素也有特别的要求。
随着船舶设计的深化，会对原始方案做些修改。
这些修改可能导致船舶重心的变化，船上重心的变化会直接影响船舶的完整稳性。
若在设计之初没能很好地把握船舶的完整稳性，设计过程中的修改又影响到完整稳性而没能引起重视及时处理，最终可能造成很严重的设计失误。
可见如何来判断完整稳性显得至关重要。
完整稳性的判断主要是依据相关完整稳性衡准校核计算。
完整稳性衡准是指该船所要满足的相关规范、法规的要求。
那么，对一个确定的船舶进行完整稳性校核计算，对规范、法规的理解与计算软件的运用就显的非常关键。
8000 kW海洋救助船作为一艘多功能船舶在完整稳性方面和其他船舶有一定的特点和区别。
NAPA软件作为国际通用的计算工具对常规船舶的计算可能“得心应手”，但在处理此类船舶的完整稳性计算时可能会遇到一些问题需要解决。
本文就8000 kW海洋救助船的完整稳性特点及NAPA软件如何实现计算作一总结。
NAPA软件在52300DWT油船总体设计上的应用
（７ ．４ ，．０ ） １ ８５ ，．９ ） １ ８７ ８３１ １ ８３ ５２６ ７， ７ ．６２８ ３， ７ ．５ ，． （ （
一
耐 波 性 和 操 纵 性 分 析 计 算 、空 船 重 量 统 计
等 等 。本 文 主 要是 以５ ０ ＷＴ 学 品城 ２３ ０Ｄ 化
品油 船 性 能设 计 为 例 ，介 绍Ｎ Ａ ＡＰ 总体 设计 的线 型建 模 、舱 室 建 模 以及 一 些 性 能 的计 算 ，由于 本人 接 触Ｎ Ｐ Ａ Ａ的时 间 不长 ，文 中 不 免有 错漏 和不 足 ，请 读 者指正 。
广 船 科 技 ２ １年 第 ｌ （ ０１ 期 总第 １ ｌ ） １期 ９
２２ 线 型 的输入 及 光 顺 和 船体 曲面 ．
的 生 成
接 下 来 做 线 型 ，线 型 图是 做 船 体 线 型 的依 据 ，Ｎ Ｐ 大 部分 的定 义 是 在Ｄ Ｆ 令 ＡＡ Ｅ命
下 完 成 的 。一 条船 的设 计 过 程 是 由带 角 度 的点 连 成 曲线 ，再 由 曲线 生 成 船 体 曲面 ， 然 后 划 分 舱 室 ， 最 后 生 成 总 布 置 ， 即 Ｎ Ｐ 的定 义 过程 是Ｐ ｉｔ，ｎ ｌｓ Ｃ ｒｅ Ａ Ａ ｏｎｓ ｇｅ ｕｖ ｓ ａ ｓ ｒ ｃ ｓ ｏ ｍ Ａ ｒｎ ｅ ｅ ｔ。在 生成 船 ｕ ｆ ｅ＿Ｒ ｏ ｓ ｒａ ｇ ｍ ｎｓ ａ 体 曲面 时 也 是 由简 单 到复 杂 ，首 先 定 义 框 架 ，生 成 一个 简易 的船 体 曲面 ，再 在 此 曲 面 上 加 水 线 和 纵剖 线 ，光 顺 这 些 曲 线 ，得 到 更 精 细 的船 体 外 壳 ，更 接 近 船 模 试 验 得
以 后 再 设 计 其 他 船 时 可 以 直 接 进 入 ｄ ｔｂ ｓ２ 出这 个ｍａｃ来 用 。Ｄ ｔｂ ｓ７ ａａ ａｅ 调 ｒｏ ａａ ａｅ 里 面存 储 的是Ｎ Ｐ 系统 自带 的一些ｍａｃ ，一 Ａ Ａ ｒｏ 般 来 说ｄ ｔｂ ｓ７ 面 的ｍａｃ 是 不 能 改 的 。 ａａ ａ ｅ 里 ｒｏ
1NAPA概论
建模界面及效果图
Napa steel 船舶结构模块 效果图
部分船舶性能 模块界面
Damage Stability (DA)
Loading Conditions (LD) Stability Criteria (CR)
FEM Mesh Generation and Interface 有限元网格生成模块
NAPA软件的学习，将有助于学生综合设计能力 的培养。
NAPA软件的学习，将有助于学生就业面的拓宽、 就业能力的提升。
欢迎 有志于船舶设计 事业的学生加入到 NAPA软件 的学习行列！
NAPA培训计划 时间：2006.9.16~29 人数：20人 对象：本科生 报名要求：英语四级
谢谢欣赏
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NAPA
软件培训
船舶与海洋工程学院 2006.8
1. 概述
随着世界航运业的高速发展和造船中心的东移， 我国已成为世界第三造船大国，特别是在散货船、油 船和集装箱船方面已有一定的优势，但船型设计能力 较薄弱。
多年来，我校培养了一批深受大型现代造船企业欢 迎的本科生，但在船舶初步设计及人才培养方面还有 较大的发展空间。
NAPA有诸多的接口模块，它在目前船舶CAD方 面处于核心地位。 NAPA建模产生的船舶模型，可 以：
1）直接导入到Tribon中进一步进行生产设计；
2）生成有限元网格导入到流体分析软件Fluent和 结构分析软件Nastran中进一步进行工程计算。
③ NAPA软件的掌握为本科生的就业面增添了新的
⑴NAPA软件具有全新的三维设计思想，可用于船体曲 面造型设计而直接产生型线；
⑵NAPA软件可以进行总布置设计、分舱及舱容计算、 各种性能计算分析、结构设计与分析；
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万方数据
·３８·船舶设计通讯ＪｏＵＲＮＡＬ０ＦＳＨＩＰＤＥｓＩＧＮ２００４年第２期（总第１ｌＯ期）
表２高度修正系数Ｃ；
Ｚ．（ｍ）Ｏ～１５１５～３０３０～４５４５～６０Ｃ．１．ＯＯ１．１６１．３２１．４４Ｚ．（ｍ）６０～７５７５～９０９０～１０５１０５～１２０Ｃ，１．５３１．６１１．６８１．７４
其中Ｐ和Ｃｊ查表可得。
Ａ＾和Ｚｊ可以根据用户自己在ＮＡＰＡ中定义的Ｐｒｏｆｉｌｅ，由软件自动来计算。
因为计算起重船受风面积时，不同类型的面积要取不同的满实系数，所以用户可以分别定义几个Ｐｒｏｆｉｌｅ，然后可以用ＰＡＲＡ命令来对不同的Ｐｒｏｆｉｌｅ进行求和。
而高度修正系数也可用表格来定义。
下面就一条起重船在作业状态时按风压倾侧力矩的定义举例作更详细的说明。
ＭＯＭ，ＣＲＡＮＥ—ＷｏＲＫＩＮＧ
ＴＹＰＥ，ＷＩＮＤ
ＰＡＲＡ，Ｃ＝０．０１８，ＰＲＯＦ一（ＰＲｏ—Ｓｈｉｐ，１．Ｏ，ＰＲＯ—Ｌｏａｄ，１．Ｏ，ＰＲＯ—Ｃｒａｎｅ，Ｏ．５），ＷＬ
ＣＨ，ＣＣＳ—ＣＨ
ＯＫ
风压倾侧力矩的定义中ＰＡＲＡ所定义的公式为ＭＯＭ＝Ｃ·Ａ·Ｚ，其中Ｃ为风压，ｔ／ｍ２；Ａ为水线以上侧投影面积ｍ２；ｚ为受风面积Ａ中心到水线、吃水的一半或水下侧投影面积的中心的垂直距离。
上面的定义中彬Ｌ就是表示ｚ为受风面积Ａ中心到水线的垂直距离。
另外要注意的是ＰＡＲＡ所定义的公式中Ｃ的单位为ｔ／ｍ２，为了要计算出海规中所要求的晰，所以在上面的定义中Ｃ＝１７７×１．ｏ／９８００一ｏ．０１８（该数值仅对作业状态适用）；另外海规中对起吊荷重的受风面积和受风面积中心也有详细的规定。
作者在实际计算中事先计算出起吊荷重的受风面积，又因为已知起吊荷重的受风面积中心距甲板高度，所以可以把起吊荷重的受风面积和受风面积中心等效定义到Ｐｒｏｆｉｌｅ中。
上面的风压倾侧力矩的定义中ＰＲＯ—Ｓｈｉｐ为船体的Ｐｒｏｆｉｌｅ，ＰＲＯ—Ｌｏａｄ为起吊荷重等效的Ｐｒｏｆｉｌｅ，ＰＲ０一Ｃｒａｎｅ为起重机的Ｐｒｏ—
ｆｉｌｅ。
而海规中的高度修正系数Ｃ，可以定义到表格中。
上面的风压倾侧力矩定义中的叫的作用就是指定随高度变化的系数，该命令即可直接指定不同的高度和系数，也可以指定一个存有高度和系数的表格。
ｃＣ‘Ｓ—ｃＨ即为高度修正系数Ｃ，的定义表格，具体形式如图１。
图１
当所有定义都做好后，用户可以用下面的命令来输出和检查所定义的风压倾侧力矩。
ＬＩＳＴＷＭＯＭＭＯＭ—ＣＲＡＮＥ—ＷＯＲＫＩＮＧ
下面以起重船在作业状态下的初稳性高度ＧＭ衡准为例来说明如何把定义好的风压倾侧力矩引用到衡准中。
起重船在作业状态下的稳性应满足初稳性高度ＧＭ：伽≥％措ｍ
上式中ＧＭ为初稳性高度，并考虑自由液面的影响，ｍ；以为起重船允许的极限静倾角，度；△为所核算装载情况下的排水量，ｔ；在下面的例子中假定以已事先求出为３。
ＣＲＩＴ，ＣＣＳ．ＭＩＮＧＭ．ＷＯＲＫＩＮＧ，‘ＣｈｅｃｋｉｎｇＭｉｎ—ｉｍｕｍＧＭ’
ＴＹＰＥ。
ＭＩＮＧＭ
ＲＥＱ，ＣＣＳＧＭＷＯＲＫＩＮＧ
ＭＥＴ，ＩＦ，ＡＴＴ＞ＲＥＱ
ＵＮＩＴ。
Ｍ
ＭＯＭ。
ＣＲＡＮＥ—ＷＯＲＫＩＮＧ
ＯＫ
ＣＣＳＧＭＷＯＲＫＩＮＧ的内容如下：
＠＠ＣｒａｎｅＳｔａｂｉｌｉｔｙＲｕｌｅｓ
＠ｇｌｏｂａｌａｔｔｒｅｑｍｏｍｆｍｏｍａ
＠ｏｎｅｒｒｓｔｅｐｍｏｄｅ
＠ｃｓｈｅｅｌ＝３．Ｏ
＠ｈｅｅｌ＝＝ｃｒ．ｖａｌｕｅ（’ＨＥＥＬ’）
万方数据
万方数据
万方数据
NAPA软件在起重船完整稳性计算中的应用
作者：桂满海， Gui Manhai
作者单位：
刊名：
船舶设计通讯
英文刊名：JOURNAL OF SHIP DESIGN
年，卷(期)：2004(2)
1.NAPA Manuals 2003
2.船舶与海上设施法定检验规则-国内航行海船法定检验技术规则
本文链接：/Periodical_cbsjtx200402010.aspx。