發(fā)布時間：2022-02-24 08:40

　　船運礦石的流態(tài)化問題一直都是交通運輸工程專業(yè)關(guān)注的熱點問題之一,在大型散貨船運輸易流態(tài)化貨物時,由于船舶的運動,貨物會析出水分,礦石的水分含量可能會超過IMSBC規(guī)則所提出的極限值,形成表面有泥漿的混合物。在船舶航行的過程中,貨物會繼續(xù)遭受外載荷的作用,混合物會繼續(xù)運動,混合物如果跟隨貨艙運動而難以恢復(fù)原狀,會導(dǎo)致船舶的復(fù)原力矩減小,加劇船舶傾斜,船舶穩(wěn)性降低。如果海況不良,船舶甚至?xí)䞍A覆,而且從貨物開始流態(tài)化到船舶傾覆時間非常短,救援困難。IMSBC規(guī)則中的易流態(tài)化貨物中礦石類的貨物本質(zhì)屬于土體,需要運用到土力學(xué)知識,本文先分析土力學(xué)相關(guān)的性質(zhì)并對鐵精礦的各項參數(shù)進行研究。通過分析離散單元法來確定使用離散元EDEM軟件進行仿真,建立了三維貨艙模型,進行了休止角的模擬標定試驗,驗證了建立模型的正確性,進行了不含水鐵精礦在艙內(nèi)運動的仿真。然后驗證了通過改變摩擦系數(shù)來替代不同含水率情況的正確性,進行了含水鐵精礦在艙內(nèi)運動的仿真,分析了法向接觸力、顆粒動能和重心偏移量的變化,對比了不含水與含水鐵精礦模擬仿真的結(jié)果,得出以下結(jié)論:（1）通過休止角實驗的數(shù)值模擬,驗證了模型的正確性,證明EDEM... 

【文章來源】：浙江海洋大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：80 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
    1.2 研究意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 易流態(tài)化貨物流態(tài)化造成的事故研究
        1.3.2 數(shù)值模擬研究
        1.3.3 模型試驗研究
    1.4 研究內(nèi)容
第二章 影響易流態(tài)化貨物流態(tài)化的因素分析
    2.1 土的概述
    2.2 鐵精礦的基本性質(zhì)
    2.3 影響易流態(tài)化貨物流態(tài)化的機理分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 EDEM仿真計算
    3.1 離散單元法的基本原理
        3.1.1 離散單元法概述
        3.1.2 離散單元法原理
    3.2 離散單元法中的顆粒模型
    3.3 顆粒模型運動控制方程
    3.4 離散單元法的求解
    3.5 EDEM軟件的優(yōu)點
    3.6 HERTZ-MINDLIN模型
    3.7 貨艙內(nèi)鐵精礦運動仿真參數(shù)的設(shè)置
        3.7.1 貨艙三維模型的建立
        3.7.2 接觸模型的選擇
        3.7.3 篩選材料屬性
        3.7.4 顆粒以及顆粒工廠的設(shè)置
        3.7.5 確定時間步長
        3.7.6 仿真參數(shù)輸入值
    3.8 本章小結(jié)
第四章 不考慮含水的鐵精礦顆粒運動仿真研究
    4.1 模型驗證
    4.2 研究方案的確立
    4.3 橫搖幅度對鐵精礦顆粒運動的影響
    4.4 粒徑級配對鐵精礦顆粒運動的影響
    4.5 碰撞恢復(fù)系數(shù)對鐵精礦顆粒運動的影響
    4.6 貨物裝載情況對鐵精礦顆粒運動的影響
    4.7 橫搖頻率對鐵精礦顆粒運動的影響
    4.8 本章小結(jié)
第五章 考慮含水的鐵精礦顆粒運動仿真結(jié)果研究對比
    5.1 模型驗證
    5.2 研究方案的確立
    5.3 摩擦系數(shù)對鐵精礦顆粒運動的影響
    5.4 橫搖幅度對鐵精礦顆粒運動的影響
    5.5 粒徑級配對鐵精礦顆粒運動的影響
    5.6 碰撞恢復(fù)系數(shù)對鐵精礦顆粒運動的影響
    5.7 貨物裝載情況對鐵精礦顆粒運動的影響
    5.8 橫搖頻率對鐵精礦顆粒運動的影響
    5.9 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望與不足
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]船載固體散貨流態(tài)化數(shù)值分析[J]. 李文頡,鞠磊.  船舶工程. 2019(12)
[2]基于離散元的礦砂船貨物載荷計算方法[J]. 宋喜慶,張少雄,胡豐梁.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2018(05)
[3]船運鐵精礦流態(tài)化模型試驗的離散元數(shù)值模擬[J]. 周健,杜強,簡琦薇,李晨,張智卿.  河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(03)
[4]恢復(fù)系數(shù)的不同定義及其適用性分析[J]. 李逸良,邱信明,張雄.  力學(xué)與實踐. 2015(06)
[5]載運易流態(tài)化固體散貨船舶沉船事故機理分析[J]. 程霄楠,覃曉青,劉敏燕.  中國水運(下半月). 2015(05)
[6]散裝鐵精礦流態(tài)化宏細觀機理[J]. 周健,白彪天,李寧,簡琦薇.  同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(04)
[7]易流態(tài)化散貨流態(tài)化形成機理及監(jiān)測研究[J]. 林榮泰,譚箭,文小鳳.  中國水運(下半月). 2014(11)
[8]紅土鎳礦流態(tài)化特性的模型試驗研究[J]. 周健,朱耀民,簡琦薇,賈敏才,金允龍.  巖土工程學(xué)報. 2014(08)
[9]土體液化的危害和應(yīng)用[J]. 馬瑞.  硅谷. 2014(03)
[10]海運紅土鎳礦的動三軸試驗研究[J]. 周健,朱耀民,簡琦薇,賈敏才,金允龍.  江蘇科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(06)

碩士論文
[1]載荷形式對易流態(tài)貨物流態(tài)化過程的影響研究[D]. 郝大仲.浙江海洋大學(xué) 2019
[2]IMSBC規(guī)則A組貨物的物性特征參數(shù)研究[D]. 劉義.大連海事大學(xué) 2018
[3]IMSBC規(guī)則中A組貨物分類的試驗載荷標準研究[D]. 張辰馳.大連海事大學(xué) 2015
[4]船舶運動對易流態(tài)化貨物適運水分極限確定的影響[D]. 王歡.大連海事大學(xué) 2015
[5]散貨船鎳礦狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)研究[D]. 儲凡.大連海事大學(xué) 2014
[6]國際干散貨船舶運輸路徑選擇問題研究[D]. 李波.大連海事大學(xué) 2013



本文編號：3642368