海人员如何揭示关于船舶适航性的令人惊讶的差异

杂货店是科学发现的地方。这是真的:近年来，生物学家想知道一包从商店买的干蘑菇里有什么．经过极其仔细的观察，他们对每个蘑菇的DNA进行了测序，并对他们的发现感到震惊。它们确实是蘑菇，但令人惊讶的是，他们发现了三种全新的牛肝菌。蘑菇可能看起来和其他蘑菇没什么两样，但仔细一看就会发现惊人的不同。

你看起来更近的，你越多，你发现这些令人惊讶的差异。在船舶设计中，一个特定船舶尺寸和班级的一个船体可能看起来像许多其他船体。但是一些看不见的变化可以使他们在海洋中回应的所有差异。

海人分析是预测船舶将如何在特定的海区移动

任何一艘漂浮的船都以线性(垂荡、浪涌、摇摆)和旋转(滚转、俯仰和偏航)的方式运动，这种方式基于许多因素。从本质上说，移动的量取决于船的前进速度和在盛行的大海中的方向、海浪的大小和波浪周期的范围。

船舶运动是决定船舶适航性的关键因素

海威性是在不同海洋状况的船上生活和工作的安全和容易。在最坏的极端海洋中，您可能认为船体翻转或倾销是最重要的。当然，它肯定是，在极端条件发生之前可能出错了。

耐波性分析揭示了甲板加速度和运动在任何一点上的船舶在特定的海况。这些加速以及它们的严重程度会影响舒适度和安全性。加速度越大，船的工作和操作就越困难。船舶运动也会使船上的人晕船。

健康和安全不是唯一的因素

由于大型加速可能会损坏特定设备，船舶也有可能损坏。也可以损坏或丢失海上货物。

在大俯仰运动中，可能来自船体对水的影响。大俯仰运动也可能意味着弓是部分浸没，水可以在甲板上清洗。从这些事件的甲板上的水的重量和压力很大。这些是更极端的情景，可以在船体结构上造成巨大的力量和危险的压力。

通过几种方法可以进行海保分析

物理测试涉及波浪盆地的尺度船模型。但测试坦克设施昂贵，物理模型需要花费大量的时间和成本。通过各种商业软件工具可以进行数值测试。

最常见的方法之一是基于势流理论的数值方法。这些工具可以计算出特定的船体形状如何与海浪场相互作用。这种方法有一些局限性，但它是一种已经使用了几十年的健壮技术。ShipMo3D是一个专门用于耐波性分析的软件程序的例子。

最常见的是，海守分析是新船舶设计的一部分

船体的形状和设备和货物的配置都是在某些海洋状况中发挥的所有因素。一旦船舶建造，有很多原因检查船舶的动作。根据船舶配置和可能的海州强度在即将到来的航行中，可能需要进行特定的海保分析来评估风险。

尽管两艘船体可能看起来相似，但除了进入船舶运动分析的船体形状之外还有许多因素。船体的负载可以影响惯性并使质心变动。单独弥撒中心的惯性和位置对船舶的动作产生了重大影响。所有这些细节都需要仔细考虑准确评估。

我们总是必须完成海人分析吗？

耐波性分析是设计过程中使用的众多工具之一。应用它取决于所涉及的风险和对船舶性能的关注程度。造船师、工程师和船舶设计师在处理特定类型的船舶方面积累了丰富的经验，并且经常了解类似的船舶会如何反应。

在这种情况下，耐波性分析是经验的补充工具。但与此同时，许多细节也会影响船舶的耐波性。仅改变一艘船的许多参数中的一个就可以使运动响应发生惊人的变化。ShipMo3D之类的工具可以量化这些差异。但是否有必要进行耐波性分析取决于所涉及的风险和损害的后果。根据特定的司法管辖区，也可能有具体分析的监管要求。

是时候举个例子了

通用护卫舰的ShipMo3D模型如下图所示。湿和干船体网分别以黄色和绿色显示，并突出显示指定血管重量的草稿。船体附属物如舱底龙骨，易杆和舵果出现在红色中，围绕船舶运动评估所需的详细信息。

像ShipMo3D这样的软件工具可以计算流体动力学，然后得出船舶在各种海况下的运动结果。那么这些参数能改变多少呢?为了说明这些变化，我们增加了15%的普通护卫舰的滚动惯性，并重新计算了ShipMo3D的性能指标。

在纯辊谐振条件下，具有较大辊惯性的通用护梯具有较大幅度的20％。但是从纯粹的正弦波波卷起并不总是最常见的海洋状态。更现实的海洋中的运动差异是什么？

一个更现实的海洋可能看起来像一个带有不同波频率的频谱的短冠状海状态。我们在十秒钟内挑选了一个短缺的海态五个条件，频谱高峰期进行调查。两个通用护卫台型号设定为梁海状况的10结速度。这次，具有较大辊惯性的通用护卫轮将峰值辊加速减少10％。在这种特定情况下，附加的惯性移动了远离光谱峰时段的自然卷周期，有助于减少辊活动。

在下面的图中，短波峰海况下滚动运动的短时间历史给出了耐波性程序输出的概念。还有更详细的输出，显示了最大运动、加速度、晕动病和工作中断的概率等统计数据，这些都是海上安全需要考虑的重要因素。这只是一个具体的海况和船舶状况，说明了一个关键参数如何能产生显著的差异-尽管所有的船体形状和附件的物理相似性。

海人分析是预测特定船舶将如何在特定的海区移动的情况。船体形式和特定的海部条件都进入了这个分析。关于船舶运动的一系列信息归入指标，如晕船的中断。大负载也有许多指标，船体损坏的可能性，或货物损失。

特定类型的船舶可能看起来像杂货店的蘑菇。Seaching分析将帮助您更深入潜水，揭示每个人的不同。

下一个步骤

我们谈到了很多关于海务的以及如何帮助更好地了解船只。船舶运动响应幅度算子（RAO）是海人分析的基本参数。但是饶的是什么，它是如何工作的？阅读更多关于RAOS的更多信息这里。

- Ryan Nicoll, DSA Ocean联合创始人和首席技术官