【摘要】：隨著內(nèi)河航運事業(yè)的發(fā)展,客滾運輸方式迅速發(fā)展,由于客船結構的特殊性,客船傾覆事故頻繁發(fā)生。針對日漸嚴峻的客輪安全問題,本文提出了一種新型氣囊式抗傾覆裝置,該裝置由觸發(fā)控制模塊、氣體發(fā)生模塊及抗傾覆氣囊三個部分組成�？箖A覆氣囊作為該裝置的執(zhí)行機構,其快速穩(wěn)定的展開以及在船舶上科學有效的布置對于該裝置的有效運行至關重要。具體的工作內(nèi)容如下。首先對抗傾覆氣囊進行了合理設計,具體包括了氣囊的儲存方案、形狀、固定方式、材料等參數(shù),之后根據(jù)船舶的單自由度橫傾運動模型計算得到了某實船在遭遇橫風時所需的氣囊安全容積和最大充氣時間。在此基礎上,通過非線性有限元分析軟件建立了折疊后的氣囊有限元模型,成功模擬了不同充氣速率下抗傾覆氣囊的充氣展開過程,結果表明氣囊在到達相同體積時,隨著充氣速率的增加,氣囊內(nèi)的壓力、溫度、氣體質(zhì)量逐漸增大,氣囊的充氣穩(wěn)定性也越差;氣囊的展開時間隨著充氣速度的增大而減小,但二者不是簡單的線性關系;抗傾覆氣囊的總體展開過程分為三個階段,其中第二階段結束時對應的體積值50 m3、壓力值0.153× 106 pa、溫度值326 K可作為該抗傾覆氣囊充氣展開時的安全參數(shù)。然后利用Maxsurf軟件建立了船舶和抗傾覆氣囊的三維模型,使用數(shù)值模擬計算模塊得到了不同匹配參數(shù)的抗傾覆氣囊對船舶穩(wěn)性的影響,結果表明,抗傾覆氣囊顯著增強了船舶的穩(wěn)性;在一定范圍內(nèi),抗傾覆氣囊安裝的垂向位置越高,船舶的穩(wěn)性越好;抗傾覆氣囊的縱向位置在船舶舯剖站處,船舶的穩(wěn)性最佳;總體模型的極限靜傾角到達船舶自身極限靜傾角30°時所對應的氣囊半徑可以最大增加船舶的穩(wěn)性。
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U674.11
【圖文】：

減搖水艙是裝在船體內(nèi)的一種特制水艙。其產(chǎn)生減搖力矩的原理為：當船橫逡逑搖時，減搖水艙中的水會相應的從某一舷流向另外一舷從而產(chǎn)生減搖力矩［７］，如逡逑圖１．３所示，目前主要有以下三種類型的水艙。逡逑主動式減搖水艙：通過傳感器實時監(jiān)測船舶的運動姿態(tài)，從而采用相應的控逡逑制泵將水艙內(nèi)的水從一舷運往另一舷而達到減搖的效果［８］，從主動式減搖水艙的逡逑工作原理可以發(fā)現(xiàn)該裝置的關鍵問題在于解決如何將大量的海水快速的從船舶的逡逑一舷運往另外一舷，目前該問題尚未得到有效的解決，因此該裝置尚未得到廣泛逡逑的推廣。逡逑２逡逑

但存在零航速下沒有減搖能力，裝置復雜，制造成本和保養(yǎng)成本高等逡逑缺點［６］逡逑圖１．２收放式減搖鰭逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｒｅｔｒａｃｔａｂｌｅ邋ｆｉｎ邋ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ逡逑１．２．２減搖水艙逡逑減搖水艙是裝在船體內(nèi)的一種特制水艙。其產(chǎn)生減搖力矩的原理為：當船橫逡逑搖時，減搖水艙中的水會相應的從某一舷流向另外一舷從而產(chǎn)生減搖力矩［７］，如逡逑圖１．３所示，目前主要有以下三種類型的水艙。逡逑主動式減搖水艙：通過傳感器實時監(jiān)測船舶的運動姿態(tài)，從而采用相應的控逡逑制泵將水艙內(nèi)的水從一舷運往另一舷而達到減搖的效果［８］，從主動式減搖水艙的逡逑工作原理可以發(fā)現(xiàn)該裝置的關鍵問題在于解決如何將大量的海水快速的從船舶的逡逑一舷運往另外一舷，目前該問題尚未得到有效的解決，因此該裝置尚未得到廣泛逡逑的推廣。逡逑２逡逑

觸發(fā)模塊中的檢測單元優(yōu)選采用運動參考單元ＭＲＵ實現(xiàn)實時測量船舶六自逡逑由度運動信號。逡逑信號處理單元可選擇ＰＬＣ控制器。觸發(fā)控制模塊的工作流程如圖１．５所示。逡逑４逡逑

【參考文獻】

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本文編號：2762309