内河码头系泊状态下船舶水动力特性研究

发布时间：2023-01-28 11:08

　　近年来,随着长江经济带国家战略的实施,内河码头建设日新月异,数量不断增加,码头系泊下船舶的水动力性能是衡量船舶靠泊安全性的重要技术指标。本文通过对在内河中码头系泊下的船舶进行水动力性能研究,得到系泊船舶的水动力参数变化规律。指导船舶的系泊作业,避免安全事故的发生,保证航运安全。目前对于内河码头系泊的研究,绝大多数是采用数值模拟的方法,本文先基于三维势流理论,采用ANSYS中的AQWA模块进行计算,再通过码头系泊试验验证,主要研究内容为以下几点:1.对内河某码头及系泊船舶进行实地调研,得到码头、系泊船舶及系泊系统、水流等相关参数。2.船舶水动力性能频域研究。在频域内对水深、有无码头和波浪角度三种情况下的船舶进行水动力分析研究,得到船舶6自由度（纵荡,横荡,垂荡,纵摇,横摇,艏摇）RAO（幅值响应算子）、附加质量、辐射阻尼等基本参数。比较各种工况下的参数,分析在频域内水深、有无码头和波浪角度对船舶水动力性能的影响。3.船舶水动力性能时域研究。根据系泊规范设计系泊系统,在时域内风、浪、流联合作用下,分析系泊船舶的6自由度运动响应、系泊缆张力及护舷压力。4.单一要素的影响规律。根据系泊系统规范... 

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景和意义
    1.3 国内外研究现状和进展
    1.4 系泊缆布置规则
    1.5 研究内容
    1.6 研究方法
    1.7 论文的难点和解决方法
    1.8 论文预期达到水平
第2章 码头系泊理论分析
    2.1 引言
    2.2 表面波理论
        2.2.1 表面波的基本方程和边界条件
    2.3 环境载荷
        2.3.1 风载荷
        2.3.2 流载荷
        2.3.3 波浪载荷
    2.4 系缆力计算方法
    2.5 护舷力的计算
    2.6 三维势流理论
        2.6.1 问题描述
        2.6.2 速度势分解
    2.7 本章小结
第3章 频域下船舶水动力分析
    3.1 引言
    3.2 坐标系的设定
    3.3 水深对船舶水动力性能影响
        3.3.1 幅值响应算子随不同水深变化情况
        3.3.2 附加质量随不同水深变化情况
        3.3.3 辐射阻尼随不同水深变化情况
        3.3.4 定常漂移力随不同水深变化情况
    3.4 码头作用对船舶水动力的影响
        3.4.1 码头作用对幅值响应算子的影响
        3.4.2 码头作用对附加质量的影响
        3.4.3 码头作用对辐射阻尼的影响
        3.4.4 码头作用对定常漂移力的影响
    3.5 浪向角对船舶水动力的影响
        3.5.1 幅值响应算子随不同浪向角变化情况
        3.5.2 定常漂移力随不同浪向角变化情况
    3.6 小结
第4章 时域下船舶水动力分析
    4.1 引言
    4.2 码头调研
    4.3 环境条件
    4.4 码头系泊船舶的运动特性
        4.4.1 码头系泊系统简介
        4.4.2 时域仿真计算结果
    4.5 系泊角度对系泊船舶的影响
        4.5.1 系泊角度对船舶运动幅值的影响
        4.5.2 系泊角度对系揽力的影响
        4.5.3 系泊角度对护舷压力的影响
    4.6 缆绳根数对系泊船舶运动的影响
    4.7 波浪方向对系泊船舶的影响
        4.7.1 波浪方向对船舶运动影响
        4.7.2 浪向角对缆绳拉力的影响
        4.7.3 浪向角对护舷压力的影响
    4.8 本章小结
第5章 码头系泊试验
    5.1 相似准则和模型主尺度
        5.1.1 相似准则
        5.1.2 集装箱船及码头主尺度
    5.2 试验设备
    5.3 码头系泊系统模型简介
        5.3.0 3300DWT集装箱船模型
        5.3.1 码头模型
        5.3.2 系泊缆的模拟
        5.3.3 护舷的模拟
    5.4 测量方法与试验方案
        5.4.1 测量方法
        5.4.2 试验方案
    5.5 模型试验结果分析
        5.5.1 六自由度试验对比
        5.5.2 系泊缆拉力对比
        5.5.3 护舷压力对比
    5.6 本章小结
第6章 总结和展望
    6.1 论文总结和结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]风浪流作用下码头系泊船舶运动响应的数值模拟[J]. 索华侨,朱良生.  广东造船. 2014(03)
[2]大型集装箱船码头系泊及抗台风计算分析[J]. 张鼎,黄维,俞赟.  船舶与海洋工程. 2014(02)
[3]关于船舶建造码头系泊试验调试方法的优化[J]. 张柏桂,李侃侃.  科技风. 2013(13)
[4]某液化天然气码头系泊设施布置研究[J]. 王晋,王炜正.  港工技术. 2012(05)
[5]开敞式码头系泊缆绳的优化研究[J]. 汪舟红,邹英,韩国松.  水运工程. 2012(02)
[6]基于AQWA的大型LNG船码头系泊分析[J]. 胡毅,胡紫剑,刘元丹,刘敬喜.  舰船科学技术. 2012(02)
[7]波浪作用下大型开敞式码头系泊船舶系缆力研究[J]. 刘必劲,张亦飞,徐伟.  中国水运(下半月刊). 2010(11)
[8]码头系泊船舶系缆力及运动量数值模拟[J]. 周丰,张志明,杨国平,马小剑.  中国港湾建设. 2010(S1)
[9]离岸深水港码头系泊船舶运动量研究[J]. 张志明,周丰,杨国平,孙昭晨.  中国港湾建设. 2010(S1)
[10]离岸深水港码头系泊船舶系缆力和撞击能量[J]. 杨国平,张志明,周丰,孙昭晨.  中国港湾建设. 2010(S1)

硕士论文
[1]浮体绳轮波浪发电装置系泊系统研究[D]. 刘彬.山东大学 2015
[2]基于PDA的码头系泊监控系统关键技术研究[D]. 郝文.大连交通大学 2013
[3]新型深海系泊缆的动力特性研究[D]. 王强.中国计量学院 2012
[4]马迹山港区卸船码头系泊安全研究[D]. 黎泉.大连海事大学 2012
[5]台风状态下码头系泊安全问题研究[D]. 李永超.上海交通大学 2011
[6]系泊缆索动力分析数值方法研究[D]. 袁鑫.哈尔滨工程大学 2010
[7]深海半潜式钻井平台码头系泊数值计算与模型试验研究[D]. 吴小鹏.上海交通大学 2010
[8]大型船舶系缆力影响因素的试验研究[D]. 温过路.大连理工大学 2006



本文编号：3732525