半潜船装载和航行的安全理论及其应用研究

发布时间：2017-08-29 11:16

  本文关键词：半潜船装载和航行的安全理论及其应用研究

  更多相关文章： 半潜船 安全理论 初稳性高度 参数横摇

【摘要】：本文针对半潜船装载和航行过程中安全管理及控制问题展开的全面、系统研究,属于交通运输规划与管理学科的交通安全管理研究方向。本文是在总结该领域国内外学者研究成果的基础上,提出半潜船装载和航行的相关安全理论,并对理论加以应用,为实践提供指导。在系统归纳和分析船舶安全理论、半潜船运输安全以及相关领域的研究成果后,发现存在以下问题：不同的稳性规范中对半潜船在装卸作业时的安全要求存在不一致的问题；现有的规范多用于约束半潜船的装卸作业,对航行安全方面规定较少,重视不足；缺少对影响半潜船装卸和航行安全因素的作用机理及应用研究。为了更好地解决这些半潜船运输安全管理与控制问题,本文主要进行了以下几个方面的研究。1针对半潜船装卸作业时存在规范不统一的问题,分别在遮蔽和开敞装卸作业水域条件下找出新的衡量装卸安全的因素,基于动平衡、静平衡、参数横摇等理论,推导适用于不同条件的半潜船初稳性高度限值计算公式。通过实例计算与分析,验证了初稳性高度限值计算公式的可靠性和实用性。2针对稳性规范中在半潜船航行安全方面规定较少的问题,对航行中的半潜船安全问题展开了研究。利用横摇与垂荡两个自由度的船舶运动方程模拟半潜船的非线性横摇运动,找出诱发半潜船参数横摇的关键因素,研究各因素对半潜船航行安全的影响,得出半潜船为规避参数横摇现象各因素的取值区间,丰富了半潜船航行中的稳性安全规范。3针对缺少理论应用研究的问题,对于装载安全理论应用,是通过找出影响半潜船装卸安全的主要因素,利用推导出的初稳性高度限值公式计算分析初稳性高度限值变化与重太件的质量、重心高度、受风面积、风压中心位置高度、风速大小以及摩擦系数变化的关系；对于航行安全理论应用,主要是将航行安全理论应用到经济航速的求解过程中,利用航行安全理论中初稳性高度与安全航速间的关系,确定安全航速区间,在此基础上建立了带有时间窗约束的重大件运输货物分配和航速联合优化模型,考虑相同航程满载与空载燃油消耗不同,改进了递归平滑算法,并设计了基于插入法和改进递归平滑算法的全局搜索方法来求解模型。最后,对本文在半潜船装载与运输安全管理与控制方面的研究成果进行了总结并考虑到半潜船运输的安全理论体系还不完善,需要继续深入探讨,提出了几个具有代表性的研究问题与方向。本文对半潜船在装载和运输过程中安全理论及其应用的深入分析与研究,丰富了半潜船运输安全管理及控制理论。对半潜船稳性规范的完善与统一起到推动作用。在实际作业中,也能为重大件货物的装卸运输作业提供安全指导。
【关键词】：半潜船 安全理论 初稳性高度 参数横摇
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U674.941
【目录】：

• 创新点摘要5-6
• 摘要6-8
• abstract8-13
• 第1章 绪论13-21
• 1.1 研究背景与目的13-15
• 1.2 问题特性与范围15-16
• 1.3 研究方法16-17
• 1.4 研究思路与主要内容17-21
• 第2章 文献回顾21-41
• 2.1 船舶安全相关理论及规定21-33
• 2.1.1 半潜船运输安全性研究21-27
• 2.1.2 船舶安全理论方面的研究27-33
• 2.2 路径规划与航速优化方法33-36
• 2.3 其他相关问题的研究36-40
• 2.3.1 波浪理论36-38
• 2.3.2 燃油消耗38-40
• 2.4 本章小结40-41
• 第3章 遮蔽水域半潜船装载安全理论41-55
• 3.1 半潜船装载安全的一般要求41-43
• 3.2 半潜船装载过程中初稳性高度限值计算公式的确定43-49
• 3.2.1 静水中初稳性高度限值计算公式43-45
• 3.2.2 波浪中初稳性高度限值计算公式45-49
• 3.3 算例分析与验证49-53
• 3.3.1 载运钻井平台“平台A”的算例计算49-52
• 3.3.2 载运钻井平台“平台B”的算例计算52-53
• 3.4 本章小结53-55
• 第4章 开敞水域半潜船装载安全理论55-66
• 4.1 基于垂荡和横摇的船舶运动模型55-59
• 4.1.1 船舶运动方程55-57
• 4.1.2 衰减函数57-58
• 4.1.3 垂荡运动58
• 4.1.4 复原力臂58-59
• 4.2 船舶参数横摇计算59-62
• 4.2.1 半潜船及货物参数59-60
• 4.2.2 气象及波浪条件60
• 4.2.3 半潜船运动计算60-62
• 4.3 初稳性高度值理论计算式的确定62-63
• 4.4 案例计算及分析63-64
• 4.5 本章小结64-66
• 第5章 半潜船装载安全理论应用66-79
• 5.1 装载安全理论计算公式的选择66-68
• 5.2 确定影响半潜船装载安全因素68-70
• 5.2.1 重大件货物质量、重心高度以及横向受风面形状68-69
• 5.2.2 风速取值大小69
• 5.2.3 衬垫物与货物间摩擦系数69-70
• 5.3 各因素的影响计算及作用机理分析70-77
• 5.3.1 重大件货物对稳性影响计算70-75
• 5.3.2 风速对稳性影响计算75-76
• 5.3.3 摩擦系数对稳性影响计算76-77
• 5.4 本章小结77-79
• 第6章 半潜船航行安全理论79-87
• 6.1 半潜船航行安全的问题分析79
• 6.2 半潜船在纵浪中运动模型79-80
• 6.3 纵浪中影响半潜船航行安全的因素80-82
• 6.3.1 波浪因素80-81
• 6.3.2 船舶因素81-82
• 6.4 各因素的影响计算及作用机理分析82-86
• 6.4.1 半潜船及货物参数82
• 6.4.2 波长对航行安全影响82-83
• 6.4.3 波高对航行安全影响83-84
• 6.4.4 初稳性高度对航行安全影响84-85
• 6.4.5 航速对航行安全影响85-86
• 6.5 本章小结86-87
• 第7章 半潜船航行安全理论应用87-103
• 7.1 半潜船航行过程中的安全航速87-88
• 7.2 半潜船货物分配与航速联合优化模型88-91
• 7.2.1 问题分析88-89
• 7.2.2 基本假设89
• 7.2.3 模型构建89-91
• 7.3 模型求解91-96
• 7.3.1 货物分配问题91-92
• 7.3.2 航速最优问题92-95
• 7.3.3 全局搜索方法95-96
• 7.4 案例求解与分析96-101
• 7.4.1 半潜船及货物参数96-98
• 7.4.2 案例计算分析98-101
• 7.5 本章小结101-103
• 第8章 结论与展望103-106
• 8.1 结论103-104
• 8.2 研究展望104-106
• 参考文献106-114
• 攻读学位期间公开发表论文114-115
• 致谢115-116
• 作者简介116

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 蔡睿眸;18000t半潜船的开发[J];广船科技;2001年04期

2 程建军;18000t半潜船轮机设计[J];广船科技;2003年03期

3 蔡睿眸;;18000t半潜船设计建造简介[J];船舶设计通讯;2006年01期

4 左芒;;半潜船仿真航行[J];中国远洋航务;2007年10期

5 黄蓓蓓;于洋;;半潜船发展历史与展望[J];中国水运(下半月);2010年01期

6 王立峰;;半潜船及其在海洋运输业中的作用与发展前景[J];中国港湾建设;2011年05期

7 吴志刚;刘小芳;;长江南通段半潜船作业风险分析[J];物流工程与管理;2012年12期

8 苏晨;谢新连;李晓君;马梦知;;半潜船装卸过程中周边水域限航范围估算[J];中国航海;2013年01期

9 勾晓彤;谢新连;;半潜船运输大件货物的外力计算方法比较[J];航海技术;2013年04期

10 杜春晖;;世界最大半潜船设计进入倒计时[J];船舶设计通讯;2013年S2期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 张建浩;邱新涌;;浅述新型半潜船的海务管理[A];1995-2009航海技术论文选集（第2集）[C];2010年

2 张建浩;邱新涌;;浅述新型半潜船的海务管理[A];2008船舶安全管理论文集[C];2008年

3 吴如松;卫其明;;浅议半潜船、汽车运输专用船在防抗台风中的注意事项[A];2003海上航行安全论文集[C];2003年

4 刘兴林;;试述半潜船“发展之路”轮的特性与对策[A];1995-2009航海技术论文选集（第1集）[C];2010年

5 卫其明;;浅议半潜船在大风浪中操纵[A];船舶大风浪中操纵（上册）[C];2006年

6 卫其明;;浅议半潜船在大风浪、防抗台风中的注意事项[A];2002海洋船舶防台论文集[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 通讯员 李永利　刘英 李景富;山船重工改造首艘半潜船试航成功[N];河北经济日报;2009年

2 记者 张银炎;七○八所半潜船设计向大型化发展[N];中国船舶报;2010年

3 郑先涛;中船澄西广州公司打造半潜船修理精品工程[N];中国船舶报;2012年

4 记者 陈佳南;问鼎世界高端超大型半潜船研发建造[N];中国船舶报;2014年

5 本报记者　 叶红玲 通讯员　 孙雄 廖再文;独步海运高端市场[N];中国水运报;2006年

6 柯弦;中远航运将建2艘5万吨半潜船[N];科技日报;2008年

7 记者 邝展婷;广州打捞局3万吨半潜船项目获批[N];中国船舶报;2008年

8 驻粤记者 陈国雄邋通讯员 孙雄;中远五万吨新型半潜船在穗开工建造[N];中国水运报;2008年

9 本报记者 何静;中远航运5万吨级新型半潜船开工建造[N];上海证券报;2008年

10 记者 刘颖;中海油5万吨半潜船概念设计完成[N];中国船舶报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 李晓君;半潜船装载和航行的安全理论及其应用研究[D];大连海事大学;2016年

2 苏晨;半潜船运输特重大件货物安全控制研究[D];大连海事大学;2012年

3 刘芙蓉;半潜船动力定位控制系统建模和仿真研究[D];武汉理工大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈志强;半潜船振动特性分析[D];大连理工大学;2011年

2 徐一军;大型半潜船工程项目的可行性与市场评估研究[D];上海交通大学;2011年

3 许婉莹;某50000 DWT半潜船压载系统仿真研究[D];上海交通大学;2015年

4 宋华宁;波浪对半潜船潜装作业安全影响的研究[D];大连海事大学;2016年

5 刘寅;半潜船压载系统的稳态计算方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

6 许e，

本文编号：752986