由于浮力不足造成的沉沒和由于穩(wěn)定性不足造成的傾覆是海上船舶生存能力的兩個主要威脅。因此,下沉和傾覆的安全是水上運(yùn)輸中生命安全和環(huán)境保護(hù)的重要組成部分,是航行安全的重要組成部分。隨著近年來多體船及各類海洋工程建筑物的發(fā)展,以移動式海洋平臺為代表的復(fù)雜形狀浮體的靜水力和穩(wěn)性計(jì)算受到了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注,并從中提出了“體素法”的思想:（1）.將組合體“離散”為多個規(guī)則單元體（“體素”）。體素的類型有:四面體、六面體、三棱柱體、圓柱體等。（2）.根據(jù)“體素”與水平面的相對關(guān)系,計(jì)算其靜水力要素（浮力和浮心坐標(biāo)等）,最后“匯總”得到整體的靜水力參數(shù)。鑒于不規(guī)則浮體在穩(wěn)性計(jì)算的復(fù)雜性,本文基于四面體單元提出一種新的體素法,該算法簡單可靠,適用于任意復(fù)雜外形浮體的浮態(tài)和靜穩(wěn)性計(jì)算。首先將復(fù)雜的浮體分解為六面體、圓柱、三棱柱等簡單體素,然后再將這些體素進(jìn)行二次分解,得到最為基本的體素:四面體。它既不同于經(jīng)典的基于船舶型值表的穩(wěn)性計(jì)算方法,也不同于基于浮體表面單元的積分方法,同時比其他基于三維體素（長方體、圓柱體）的方法更具有一般性。同時,本文還假設(shè)浮體及其形狀定義坐標(biāo)系不動,浮體的傾斜和升沉表現(xiàn)為水線面... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及研究意義
    1.2 船舶穩(wěn)性的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 船舶浮態(tài)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 船舶完整穩(wěn)性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 完整穩(wěn)性計(jì)算軟件的開發(fā)現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要工作
第二章 基于四面體單元的體素法主要原理
    2.1 復(fù)雜浮體的離散方式
        2.1.1 規(guī)則幾何體的離散方式
        2.1.2 適用于任意形狀的直接離散方式
    2.2 四面體單元與水線面的相交關(guān)系
    2.3 水線面計(jì)算方法
        2.3.1 設(shè)計(jì)變量
        2.3.2 目標(biāo)函數(shù)
        2.3.3 優(yōu)化方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 浮態(tài)與穩(wěn)性計(jì)算原理
    3.1 浮態(tài)的計(jì)算原理
    3.2 完整穩(wěn)性的計(jì)算原理
    3.3 本章小結(jié)
第四章 浮態(tài)與穩(wěn)性的程序計(jì)算流程
    4.1 已知水線面法線向量確定水線面方程的計(jì)算流程
        4.1.1 設(shè)計(jì)變量
        4.1.2 目標(biāo)函數(shù)
        4.1.3 優(yōu)化方法
        4.1.4 黃金分割法的步驟
    4.2 水線面法線向量的計(jì)算流程
        4.2.1 水線面法線向量計(jì)算原理
        4.2.2 水線面法線向量計(jì)算步驟
    4.3 浮態(tài)與穩(wěn)性的程序計(jì)算流程匯總
        4.3.1 浮態(tài)的計(jì)算流程
        4.3.2 穩(wěn)性的計(jì)算流程
    4.4 本章小結(jié)
第五章 浮態(tài)與穩(wěn)性算例
    5.1 海洋平臺模型算例
        5.1.1 海洋平臺模型介紹
        5.1.2 海洋平臺模型實(shí)驗(yàn)
        5.1.3 海洋平臺模型軟件計(jì)算
        5.1.4 海洋平臺模型程序計(jì)算
    5.2 1000t油船算例
        5.2.1 1000t油船主尺度介紹
        5.2.2 1000t油船靜水力程序計(jì)算
        5.2.3 1000t油船數(shù)據(jù)結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
        6.2.1 本文的不足
        6.2.2 對未來工作的展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士/碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3173852