本文關(guān)鍵詞：船舶撞擊力及系泊船舶波浪作用下的撞擊力研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 在港口工程中,船舶撞擊力是一個(gè)非常重要的荷載,尤其是在建造大型開敞式碼頭時(shí),船舶撞擊力的準(zhǔn)確確定是港口碼頭合理設(shè)計(jì)和安全運(yùn)營(yíng)的保證。對(duì)于船舶撞擊力的確定,若有一套既具較高計(jì)算精度又便于使用的計(jì)算方法,就可以省去用物理模型方法確定的步驟,從而減少工程造價(jià),節(jié)約投資。我國(guó)現(xiàn)行JTJ215-98《港口工程荷載規(guī)范》給出了相應(yīng)船舶撞擊力的計(jì)算公式,但是在工程設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)仍存有一定問題,于是本文就此問題展開研究和探討,給出對(duì)規(guī)范公式的修正建議。 對(duì)于大型開敞式碼頭,系泊船舶在橫浪作用下的撞擊力在很多時(shí)候會(huì)大于系靠船時(shí)的撞擊力。本文先就系泊情況下的船舶撞擊力展開討論,首先建立了頻域下的系泊船舶在橫浪作用下的運(yùn)動(dòng)方程數(shù)學(xué)模型,采用流體力學(xué)的中勢(shì)流理論進(jìn)行分析、并編程數(shù)值求解,求得頻域下的附加質(zhì)量、輻射阻尼、波浪力以及撞擊能量等數(shù)值解,然后應(yīng)用Cummins提出的由頻域向時(shí)域轉(zhuǎn)化的理論方法,通過傅立葉變換,得到時(shí)域下的波浪力、遲滯函數(shù)和附加質(zhì)量。時(shí)域下的附加質(zhì)量不依賴于入射波的頻率,本文將時(shí)域下的附加質(zhì)量轉(zhuǎn)化為附加質(zhì)量系數(shù),作為下一步研究的數(shù)據(jù)資料。 通過數(shù)值分析求得一系列船舶在不同系泊條件下的附加質(zhì)量系數(shù),同時(shí)結(jié)合對(duì)此類問題的其他相關(guān)研究成果,綜合分析找到影響附加質(zhì)量系數(shù)變化的主要因素(船舶型寬、船舶吃水和碼頭前沿水深),通過因次分析得到能夠較好的反映附加質(zhì)量系數(shù)與各個(gè)影響因素之間的數(shù)學(xué)關(guān)系表達(dá)式的基本形式。然后通過本文計(jì)算的數(shù)據(jù)資料以及其他研究成果的數(shù)據(jù)資料,利用MATLAB數(shù)學(xué)軟件強(qiáng)大的回歸分析功能,進(jìn)行多元回歸擬合得出本文計(jì)算附加質(zhì)量系數(shù)的建議公式。 利用現(xiàn)有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)附加質(zhì)量系數(shù)計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)該公式不僅適用于系泊船舶的情況,同樣也適用于船舶系靠岸時(shí)計(jì)算撞擊力的情況。附加質(zhì)量系數(shù)只是對(duì)于規(guī)范公式進(jìn)行修正的最重要一個(gè)部分,本文在參考其他研究成果的同時(shí),不論是對(duì)系泊船舶還是船舶系靠岸的撞擊力計(jì)算公式,都給出了修正建議,即本文的計(jì)算公式。對(duì)于本文公式的計(jì)算精度,通過大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證,能夠保證較高的計(jì)算精度。
【關(guān)鍵詞】：船舶荷載 撞擊力 波浪 附加質(zhì)量系數(shù) 數(shù)值模擬 因次分析 多元回歸
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：U661.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 課題的提出及研究?jī)r(jià)值8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況9-11
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容11-12
• 1.3.1 研究方法11
• 1.3.2 實(shí)施方案11
• 1.3.3 研究中可能遇到的難點(diǎn)及解決方法、措施11-12
• 第二章 系泊船舶運(yùn)動(dòng)方程的建立12-18
• 2.1 概述12-13
• 2.2 建立方程13-17
• 2.2.1 復(fù)原力13-14
• 2.2.2 流體動(dòng)力14-16
• 2.2.3 波浪力16
• 2.2.4 運(yùn)動(dòng)方程16-17
• 2.3 小結(jié)17-18
• 第三章 速度勢(shì)函數(shù)的求解18-24
• 3.1 概述18
• 3.2 分布源積分方程與面元法18-20
• 3.2.1 分布源積分方程18-19
• 3.2.2 面元法求解波源強(qiáng)度分布函數(shù)19-20
• 3.2.3 求解速度勢(shì)20
• 3.3 格林函數(shù)的計(jì)算20-23
• 3.4 小結(jié)23-24
• 第四章 運(yùn)動(dòng)方程的解24-33
• 4.1 概述24
• 4.2 差分平衡方程24-27
• 4.3 時(shí)間步進(jìn)法27-29
• 4.4 運(yùn)動(dòng)方程29-30
• 4.5 撞擊能的算法30-31
• 4.6 Runge-Kutta 法31-32
• 4.7 小結(jié)32-33
• 第五章 附加質(zhì)量系數(shù)分析33-65
• 5.1 概述33
• 5.2 附加質(zhì)量頻域時(shí)域間的轉(zhuǎn)換33-36
• 5.3 數(shù)據(jù)回歸分析36-38
• 5.4 其他公式介紹38-64
• 5.4.1 Grim 公式38
• 5.4.2 Vasco Costa 公式38
• 5.4.3 Saurin 公式38-39
• 5.4.4 Rupert 公式39
• 5.4.5 Giraudet 公式39
• 5.4.6 Blok 和Dekker 結(jié)論39-40
• 5.4.7 Stelson 等公式40-41
• 5.4.8 法國(guó)勒阿弗爾港的原型試驗(yàn)41
• 5.4.9 Ueda 測(cè)試41-42
• 5.4.10 綜上分析42-64
• 5.5 小結(jié)64-65
• 第六章 橫浪作用下系泊船舶撞擊能的分析計(jì)算65-75
• 6.1 概述65
• 6.2 撞擊能計(jì)算公式的分析探討65-66
• 6.3 計(jì)算對(duì)比66-74
• 6.4 小結(jié)74-75
• 第七章 船舶靠岸時(shí)撞擊能的分析計(jì)算75-84
• 7.1 概述75-76
• 7.2 問題分析76-77
• 7.3 附加質(zhì)量系數(shù)分析77-79
• 7.4 附加質(zhì)量系數(shù)公式的比較79
• 7.5 船舶靠岸撞擊能的計(jì)算比較79-83
• 7.6 小結(jié)83-84
• 第八章 結(jié)論與展望84-87
• 8.1 結(jié)論84-85
• 8.2 展望85-87
• 致謝87-88
• 參考文獻(xiàn)88-90
• 在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果90

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 邱拓荒;張穎;孫克俐;;船舶撞擊高樁碼頭的系統(tǒng)動(dòng)力仿真研究[J];港工技術(shù);2013年01期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 劉向前;30萬噸級(jí)原油碼頭主體結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2011年

2 張穎;高樁碼頭船舶撞擊力的動(dòng)力分析[D];天津大學(xué);2010年

3 李永超;臺(tái)風(fēng)狀態(tài)下碼頭系泊安全問題研究[D];上海交通大學(xué);2011年

4 陳耀輝;大連港原油碼頭靠船墩應(yīng)變監(jiān)測(cè)和安全分析[D];大連理工大學(xué);2012年

5 陳曉惠;海洋平臺(tái)上部組塊浮托安裝數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2012年

6 李越;長(zhǎng)周期波浪對(duì)船舶系泊穩(wěn)定影響的研究[D];大連理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：船舶撞擊力及系泊船舶波浪作用下的撞擊力研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：332736