浪流作用下系泊船舶运动及缆绳布局优化

发布时间：2017-03-23 15:15

  本文关键词：浪流作用下系泊船舶运动及缆绳布局优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 系泊船舶运动幅度过大会影响码头正常作业，系泊缆绳布局不合理会造成缆绳提前断裂，致使恶性事故发生。所以如何减小系泊状态下的船舶运动量，有效布置缆绳显得尤为重要。 论文利用以往模型试验数据对船舶横移、横摇、纵移、纵摇、升沉、回转随波高等因素变化规律进行分析性研究，并选用一定数学关系式近似表达这些规律。由于关系产生于不同的试验，式中加入了不确定系数。另外得出，移动随着船舶载量的减小而增大，摇动不受船舶载量影响，波浪周期对摇动的作用具有方向性，波高和波浪周期两因素对船体作用时具有相互独立性等潜在规律。 水流力变化规律在多篇文献中都有叙述，在此论文中作者利用系泊实验数据，对系泊船舶水流力给与一定验证性总结。得出，水流力随着流速的增大以2次幂函数增大，随着船舶载量、流向与船舶轴线夹角增大线性增大。关于波流相互作用下系泊船舶运动问题，采用理论分析加试验数据验证方法，得出，船舶运动随着波浪和水流之间夹角的变化而变化，由于水压转船力矩的存在，船舶的回转量变化很小。 利用研究船舶运动的方法继续研究缆绳拉力，首缆、尾缆等较长的缆绳拉力随着船舶载量的变化表现出非线性，并随着船舶载量的减小这个特性更加明显。横缆等缆绳由于长度较短，弹性系数较大，随着波高、波周期的增大缆绳拉力线性增大。 根据船舶运动分解图，找出各个运动和缆绳伸长关系式，讨论式中的变量值，进而改变缆绳对该运动的控制效率。根据关系式找出最优控制方向，并拿一个模型例子给于验证。最后协调各个方向缆绳，缩短码头泊位长度。
【关键词】：船舶运动 系缆力 缆绳布置
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：U661.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 系泊船舶扰动因素9-10
• 1.2 船舶运动10-12
• 1.3 当今主要系泊方式12-14
• 1.4 系泊事故14-15
• 1.5 国内外研究现状15-16
• 1.6 本文研究内容及采用方法16-18
• 2 模型试验介绍18-26
• 2.1 金塘大浦集装箱码头工程船舶系泊物理模型试验18-20
• 2.1.1 试验目的18
• 2.1.2 船舶主要参数18-19
• 2.1.3 试验内容中波况组合19-20
• 2.1.4 缆绳布置形式20
• 2.2 大连港原油码头代表船型靠泊模型试验20-22
• 2.2.1 试验目的20
• 2.2.2 模型试验的条件和要求20-22
• 2.2.3 试验内容22
• 2.3 大连港矿石专用码头工程20万吨级船舶系靠泊模型试验22-24
• 2.3.1 试验目的22
• 2.3.2 试验条件22-24
• 2.3.3 试验内容24
• 2.4 协和石化码头船舶物理模型试验24-26
• 2.4.1 试验目的24
• 2.4.2 试验条件和要求24-25
• 2.4.3 试验内容25-26
• 3 波浪作用下系泊船舶运动26-51
• 3.1 系泊船舶横移受各因素影响研究26-31
• 3.1.1 波高对横移的影响26-27
• 3.1.2 载量对横移的影响27-28
• 3.1.3 波浪入射角度对横移的影响28-29
• 3.1.4 波浪周期对横移的影响29-30
• 3.1.5 水位对横移的影响30
• 3.1.6 横移随各因素变化关系式30-31
• 3.2 系泊船舶横摇受各因素影响研究31-34
• 3.2.1 波高对横摇的影响31
• 3.2.2 载量对横摇的影响31-32
• 3.2.3 波浪入射角对横摇的影响32-33
• 3.2.4 波浪周期对横摇的影响33-34
• 3.2.5 水位对横摇的影响34
• 3.2.6 横摇随各因素变化关系式34
• 3.3 系泊船舶纵移受各因素影响研究34-38
• 3.3.1 波高对纵移的影响34-35
• 3.3.2 波浪入射角度对纵移的影响35-36
• 3.3.3 波浪周期对纵移的影响36-37
• 3.3.4 水位对纵移的影响37-38
• 3.3.5 纵移随各因素变化关系式38
• 3.4 系泊船舶纵摇受各因素影响研究38-42
• 3.4.1 波高对纵摇的影响38
• 3.4.2 载量对纵摇的影响38-39
• 3.4.3 波浪入射角度对纵摇随的影响39-40
• 3.4.4 波浪周期对纵摇的影响40-41
• 3.4.5 水位对纵摇的影响41-42
• 3.4.6 纵摇随各个因素变化关系式42
• 3.5 系泊船舶升沉受各因素影响研究42-46
• 3.5.1 波高对升沉的影响42-43
• 3.5.2 波浪入射角度对升沉运动的影响43-44
• 3.5.3 波浪周期对升沉的影响44-46
• 3.5.4 水位对升沉的影响46
• 3.5.5 升沉随各因素变化关系式46
• 3.6 系泊船舶回转受各因素影响研究46-51
• 3.6.1 波高对回转的影响46-48
• 3.6.2 波浪入射角度对回转的影响48-49
• 3.6.3 波浪周期对回转的影响49-50
• 3.6.4 水位对回转的影响50
• 3.6.5 回转随各因素变化关系式50-51
• 4 系泊船舶水流力分析51-57
• 4.1 水流入射角度对船舶水流力影响51-52
• 4.2 流速对船舶水流力影响52-54
• 4.3 船舶载量对船舶水流力影响54-55
• 4.4 码头前水位对船舶水流力影响55-56
• 4.5 船舶水流力随各因素变化关系示56-57
• 5 波流相互作用下系泊船舶运动57-62
• 5.1 波与流斜交时规则波的变形57-59
• 5.2 系泊船舶风压、水压转船力矩59
• 5.3 系泊船舶浪流共同作用下模型试验分析59-62
• 6 波浪作用下缆绳拉力研究62-75
• 6.1 载量、波高对缆绳拉力的影响62-67
• 6.2 水位对缆绳拉力影响67-69
• 6.3 波浪入射角度对缆力影响69-71
• 6.4 波浪周期对缆绳拉力的影响71-75
• 7 系泊缆绳布局优化研究75-89
• 7.1 缆绳拉伸与船舶运动关系75-80
• 7.1.1 横缆拉伸变形与船舶运动关系75-77
• 7.1.2 非横缆绳拉伸与船舶运动关系77-80
• 7.2 缆绳布局理论优化80-83
• 7.2.1 缆绳布置理论80-82
• 7.2.2 算例验证82-83
• 7.3 止浪缆与止流缆之间的协调83-84
• 7.4 考虑码头泊位长度下缆绳布置形式84-86
• 7.5 几种布缆形式的比较86-87
• 7.6 通过改变布缆方式改善泊稳条件87-89
• 结论89-90
• 参考文献90-92
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况92-93
• 致谢93-94

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 史宪莹;双峰谱和长周期波浪对系泊船舶作用研究[D];大连理工大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 王宽;基于BP神经网络仿真的系泊优化设计[D];天津大学;2012年

2 李志海;深海半潜式平台多点系泊系统动力特性分析[D];中国石油大学;2010年

3 黎泉;马迹山港区卸船码头系泊安全研究[D];大连海事大学;2012年

4 陈硕;沉管管节沉放系缆力试验研究[D];武汉理工大学;2012年

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本文编号：264005