基于參數(shù)橫搖和純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)草案的船舶航行安全性研究
本文關(guān)鍵詞:基于參數(shù)橫搖和純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)草案的船舶航行安全性研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:穩(wěn)性的研究一直以來(lái)都是船舶行業(yè)中一個(gè)非常重要而復(fù)雜的課題。它是確保船舶及各種海上浮體安全航行及作業(yè)的主要性能之一,同時(shí)也是船舶檢驗(yàn)的重要內(nèi)容之一。目前世界各國(guó)制定的船舶完整穩(wěn)性規(guī)則都是基于船舶靜力學(xué)理論和經(jīng)驗(yàn)制定的。然而,近年來(lái)許多穩(wěn)性事故的發(fā)生表明:即使船舶完全滿足完整穩(wěn)性規(guī)則的衡準(zhǔn)要求,也不能絕對(duì)避免完整穩(wěn)性失效事故的發(fā)生。另一方面,現(xiàn)在的穩(wěn)性衡準(zhǔn)對(duì)于波浪中穩(wěn)性問(wèn)題涉及很少。但是,實(shí)際上絕大多數(shù)穩(wěn)性事故都是在波浪中發(fā)生的,如比較典型的C11集裝箱船事故。因此,現(xiàn)有完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)已經(jīng)不能滿足船舶發(fā)展的要求,制定新一代基于性能的完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)迫在眉睫。參數(shù)橫搖和純穩(wěn)性喪失是正在制定的第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)中穩(wěn)性失效模式中的重要兩種,對(duì)它們所提交的衡準(zhǔn)草案的研究可以為第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)的最終建立提供依據(jù),還能夠?yàn)榇暗陌踩叫刑峁┎僮髦笇?dǎo)。 本文是基于參數(shù)橫搖和純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)草案對(duì)船舶在波浪中的穩(wěn)性進(jìn)行研究,并結(jié)合算例給出了船舶在波浪中航行時(shí)的操船指導(dǎo),以提高船舶在波浪中的航行安全性。主要內(nèi)容包括: (1)船舶復(fù)原力臂計(jì)算及其變化規(guī)律的研究:根據(jù)升沉和縱傾兩個(gè)方向上的瞬時(shí)靜平衡條件確定船舶的姿態(tài),采用基于Froude-Krylov假定的復(fù)原力公式計(jì)算出波浪中的復(fù)原力臂GZ,并簡(jiǎn)單分析了波浪中船舶復(fù)原力臂的變化規(guī)律; (2)參數(shù)橫搖和純穩(wěn)性喪失準(zhǔn)草案及其程序開(kāi)發(fā):依據(jù)波浪中船舶復(fù)原力臂的變化規(guī)律,分析了參數(shù)橫搖和純穩(wěn)性喪失發(fā)生的原因;然后,運(yùn)用簡(jiǎn)化的Ikade法計(jì)算船舶的橫搖阻尼系數(shù),采用多元線性回歸法計(jì)算復(fù)原力系數(shù),并根據(jù)參數(shù)橫搖運(yùn)動(dòng)模型求解了參數(shù)橫搖幅值;最后,運(yùn)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了Visual Basic和Matlab的混合編程,開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算程序,實(shí)現(xiàn)了上述功能,并運(yùn)用C11集裝箱船對(duì)程序各項(xiàng)功能進(jìn)行了驗(yàn)證; (3)船舶航行安全性研究:以遼寧省1號(hào)漁政船和3號(hào)漁政船為例,基于純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)草案計(jì)算了它們的穩(wěn)性狀況;以遼寧省1號(hào)漁政船為例研究了船舶迎浪中的參數(shù)橫搖,并分析了橫搖阻尼變化和裝載工況變化對(duì)參數(shù)橫搖的影響,依據(jù)結(jié)果繪制出船舶航行時(shí)參數(shù)橫搖的可能發(fā)生區(qū)域,并結(jié)合發(fā)生區(qū)域圖給出了船舶在波浪中實(shí)際航行時(shí)的操船指導(dǎo),以提高船舶在波浪中的航行安全性。
【關(guān)鍵詞】:第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn) 參數(shù)橫搖 純穩(wěn)性喪失 復(fù)原力臂 航行安全性
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:U676.1;U661
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-7
- 目錄7-10
- 1 緒論10-18
- 1.1 論文的研究背景和意義10
- 1.2 第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)的發(fā)展歷史10-14
- 1.2.1 船舶完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)的發(fā)展歷史10-12
- 1.2.2 第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)的發(fā)展歷史12-14
- 1.3 參數(shù)橫搖的研究現(xiàn)狀14-16
- 1.4 純穩(wěn)性喪失的研究現(xiàn)狀16
- 1.5 論文的主要研究?jī)?nèi)容16-18
- 2 復(fù)原力臂和橫搖阻尼的計(jì)算18-31
- 2.1 非線性橫搖18-19
- 2.2 波浪中船舶復(fù)原力的計(jì)算19-21
- 2.3 多元線性回歸21-23
- 2.3.1 多元線性回歸模型22
- 2.3.2 回歸系數(shù)的確定22-23
- 2.4 Ikade法計(jì)算橫搖阻尼23-31
- 2.4.1 摩擦阻尼B_F的計(jì)算23-24
- 2.4.2 興波阻尼B_W的計(jì)算24
- 2.4.3 漩渦阻尼B_E的計(jì)算24-25
- 2.4.4 舭龍骨阻尼B_(BK)的計(jì)算25-26
- 2.4.5 升力阻尼B_L的計(jì)算26-27
- 2.4.6 阻尼系數(shù)的計(jì)算27-31
- 3 參數(shù)橫搖和純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)草案及其程序開(kāi)發(fā)31-59
- 3.1 波浪中船舶復(fù)原力臂的變化規(guī)律31-37
- 3.1.1 波浪中GZ變化規(guī)律的簡(jiǎn)單探討31-36
- 3.1.2 波浪中復(fù)原力臂變化原因的簡(jiǎn)單介紹36-37
- 3.2 參數(shù)橫搖37-39
- 3.3 參數(shù)橫搖衡準(zhǔn)草案39-43
- 3.3.1 第一層衡準(zhǔn)39-40
- 3.3.2 第二層衡準(zhǔn)40-43
- 3.4 純穩(wěn)性喪失43-44
- 3.5 純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)草案44-46
- 3.5.1 第一層衡準(zhǔn)45-46
- 3.5.2 第二層衡準(zhǔn)46
- 3.6 參數(shù)橫搖和純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)草案計(jì)算程序的開(kāi)發(fā)46-53
- 3.6.1 Visual Basic和MATLAB的混合編程46-48
- 3.6.2 程序的設(shè)計(jì)思路48-50
- 3.6.3 軟件的實(shí)現(xiàn)50-53
- 3.7 參數(shù)橫搖和純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)草案計(jì)算程序的驗(yàn)證53-59
- 3.7.1 復(fù)原力驗(yàn)證分析53-55
- 3.7.2 參數(shù)橫搖相關(guān)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證比較55-57
- 3.7.3 純穩(wěn)性喪失有關(guān)參數(shù)驗(yàn)證分析57-59
- 4 基于參數(shù)橫搖和純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)草案的漁政船航行安全性分析59-82
- 4.1 參數(shù)橫搖衡準(zhǔn)草案計(jì)算59-65
- 4.1.1 第一層衡準(zhǔn)計(jì)算59-60
- 4.1.2 第二層衡準(zhǔn)計(jì)算60-65
- 4.2 純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)草案計(jì)算65-71
- 4.2.1 第一層衡準(zhǔn)計(jì)算66-68
- 4.2.2 第二層衡準(zhǔn)計(jì)算68-71
- 4.3 橫搖阻尼對(duì)參數(shù)橫搖的影響71-76
- 4.4 船舶裝載工況對(duì)參數(shù)橫搖的影響76-80
- 4.4.1 滿載狀態(tài)76-77
- 4.4.2 空載狀態(tài)77-80
- 4.5 船舶的航行安全性分析80-82
- 5 結(jié)論和展望82-84
- 5.1 結(jié)論82-83
- 5.2 展望83-84
- 參考文獻(xiàn)84-88
- 附錄A 興波阻尼的計(jì)算88-90
- 附錄B 橫搖幅值A(chǔ)的計(jì)算結(jié)果90-94
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況94-95
- 致謝95-96
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于參數(shù)橫搖和純穩(wěn)性喪失衡準(zhǔn)草案的船舶航行安全性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):437394
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