典型海运散矿的关键物性参数对液化影响的研究
发布时间：2021-03-10 14:26
自国际海事组织（IMO）强制实施《国际海运固体散装货物规则》以后,因对于货物分组缺乏科学性,对于货物液化机理不够明确,无法真正避免因流态化货物发生液化而导致的海难事故。经过学者们多年研究,发现流态化现象是货物的基本固有属性,从货物本身的固有属性研究货物的液化机理,对流态化货物的分组具有积极意义。本文通过自主搭建的振动试验平台,对澳粉进行振动试验,验证相关数值计算模型,之后采用数值手段研究不同的物性参数对典型海运散矿液化的影响。本文采用颗粒流软件（Particle Follow Code,PFC）建立流固耦合模型,通过物理试验和数值模拟试验结合的手段以及微观和细观方面的参数对典型流态化货物的液化机理进行细观研究。本文首先按照土工试验规范,配置饱和试样的澳粉和80%饱和度的澳粉进行振动试验,得到不同位置的孔隙水压力曲线和不同时刻不同位置的含水量,然后对数值模拟的物理模型进行验证,通过数值试验和物理试验相结合的手段,研究流态化货物在振动过程中水与颗粒的运动机理,得到试样在振动过程中,土颗粒向下运动,水向上运动的运动机理。并通过数值模拟试验,对不同物性参数的货物进行振动试验,试样不同位置超静孔...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２船舶倾覆??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｈｉｐ?ｃａｐｓｉｚｅ??ｉ??
典型海运散矿的关键物性参数对液化影响的研宄??人员丧生，事故原因及后果统计如图１．３所示。可以看出？近十年内万吨级以上干散货??运输船事故中，事故原因为货物液化／失效的船舶损失数为９艘，占运输船总损失数??１８．７５％，但该类事故导致］０１位人员丧生，是所有事故种类中造成人员损失最大的一个，??占人员总损失数５３．７％。由此可见，在所有事故类型中，由货物液化／失效导致的运输船??事故对船舶人员生命的威胁最大。??由于货物出现流态化导致船舶倾覆的事．故频发，国际海事组织（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ??Ｍａｒｉｔｉｍｅ?Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ，ＩＭＯ）出台?《国际海运固体散装货物规则Ｋｌｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ?Ｍａｒｉｔｉｍｅ??Ｓｏｌｉｄ?Ｂｕｌｋ?Ｃａｒｇｏｅｓ?Ｃｏｄｅ，?１ＭＳＢＣ）用于指导流态化货物的运输，但由于规则自身的局限??性，事故仍时有发生，自２０１１年至２０１９年万吨级以上的船舶由于货物流态化而发生的??事故就有５起，事故统计详见表１．１所示。??２００９－２０１８年万吨级散货船事故统计??１２０??：?議??：Ｉ?Ｉ??：■你＇?—?一ｍ?一?ｍｍｈ??＇ｕｎｋｎｏｗｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｄｌ?ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ?ｆｌｏｏｄｉｎｇ?ｆｉｒｅ／ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ?ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ?ｃａｒｇｏ?ｓｈｉｆｔ／ｌｉｑｕｅ??（ａｃｉｉｏｎ??■?ｌｏｓｓｅｓ?ｏｆ?ｓｈｉｐｓ?ｓ?ｌｏｓｓｅｓ?ｏｆ?ｌｉｆｅ??图１．３?２００９－２０１８年万吨级散货船事故统计??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?１０，０００－ｔｏｎ?ｂｕｌｋ?ｃａｒｒｉｅｒ?ａｃｃｉｄｅｎｔｓ，?
大连海事大学硕十学位论文??２．?２振动台系统??２．２．?１系统??一个典型的系统包括：振动台、功率放大器、冷却系统、控制仪和传感器，详细见??图?２．１。??ｆ?１??振动控制仪?－Ｉ?＾＝－—??＿?１—?■?■?－－Ｉ?ｒ￣??＿?振动台?＿??冷?＼?／?功??去ｐ?Ｍ?Ｉ丨?率??系—－．?］?￣￣?放一??统?大???器南??地???＾?＾?Ｉ?－?Ｉ??接电源??图２．１系统框图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｙｓｔｅｍ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ??２．２．?２振动台??振动台是本系统的核心。振动台的主要部件如Ｋ阐述，详细图见图２．２：??励磁线圈如图示２．２在振动台台体内建立磁场，励磁线圈与直流电源相连接，在环??形气隙里产生一个高磁通量。动圈部件，包括台面、骨架和驱动线圈，悬挂在振动台的??环形气隙里。当交流电流通过驱动线圈时，电磁力会在驱动线圈的绕组上产生，使得台??面上产生向上和向下的往复移动，台面的移动量取决于振动控制仪发出的驱动信号的大??小和频率以及扩展台面（如果安装存在）的质量、所加的负载质量和台面悬挂系统的刚??度。??ＩＩ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]岩质颗粒破碎试验研究进展[J]. 徐可,黄文雄,王建敏,陈丁,张涛. 科学技术与工程. 2019(01)
[2]基于渗流实验的三轴流固耦合离散元数值模拟研究[J]. 张村,屠世浩,赵毅鑫,王伟,何祥. 矿业科学学报. 2019(01)
[3]南京粉砂三轴压缩过程中的三维孔隙结构演化特征[J]. 曹剑秋,张巍,肖瑞,梁小龙,许林,李恒震. 地球科学与环境学报. 2018(04)
[4]岩质颗粒压缩破碎过程的离散元数值模拟研究[J]. 徐可,黄文雄,李星月,汪留松,王建敏. 许昌学院学报. 2018(06)
[5]胶凝堆石料力学特性的离散元数值模拟研究[J]. 徐可,黄文雄,严敬华,汪留松,王建敏. 人民黄河. 2018(06)
[6]散粒介质剪切带细观力学结构几何演化与稳定性分析[J]. 刘洋,李爽,吴可嘉. 岩石力学与工程学报. 2018(S1)
[7]散粒介质临界状态细观力学结构特征的数值模拟与分析[J]. 刘洋,李爽. 岩土力学. 2018(06)
[8]结构性砂土静力触探试验离散元分析[J]. 刘笋,蒋明镜,付昌,朱俊高. 岩土力学. 2018(03)
[9]全断面隧道掘进机滚刀破岩尺寸效应离散元分析[J]. 袁聚云,蒋明镜,廖优斌,孙亚. 同济大学学报(自然科学版). 2017(10)
[10]各向异性砂土宏微观特性三维离散元分析[J]. 蒋明镜,张安,付昌,李涛. 岩土工程学报. 2017(12)
硕士论文
[1]粒径级配对铁矿粉液化的影响研究[D]. 刘选增.大连海事大学 2019
[2]IMSBC规则A组货物的物性特征参数研究[D]. 刘义.大连海事大学 2018
本文编号：3074814
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２船舶倾覆??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｈｉｐ?ｃａｐｓｉｚｅ??ｉ??
典型海运散矿的关键物性参数对液化影响的研宄??人员丧生，事故原因及后果统计如图１．３所示。可以看出？近十年内万吨级以上干散货??运输船事故中，事故原因为货物液化／失效的船舶损失数为９艘，占运输船总损失数??１８．７５％，但该类事故导致］０１位人员丧生，是所有事故种类中造成人员损失最大的一个，??占人员总损失数５３．７％。由此可见，在所有事故类型中，由货物液化／失效导致的运输船??事故对船舶人员生命的威胁最大。??由于货物出现流态化导致船舶倾覆的事．故频发，国际海事组织（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ??Ｍａｒｉｔｉｍｅ?Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ，ＩＭＯ）出台?《国际海运固体散装货物规则Ｋｌｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ?Ｍａｒｉｔｉｍｅ??Ｓｏｌｉｄ?Ｂｕｌｋ?Ｃａｒｇｏｅｓ?Ｃｏｄｅ，?１ＭＳＢＣ）用于指导流态化货物的运输，但由于规则自身的局限??性，事故仍时有发生，自２０１１年至２０１９年万吨级以上的船舶由于货物流态化而发生的??事故就有５起，事故统计详见表１．１所示。??２００９－２０１８年万吨级散货船事故统计??１２０??：?議??：Ｉ?Ｉ??：■你＇?—?一ｍ?一?ｍｍｈ??＇ｕｎｋｎｏｗｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｄｌ?ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ?ｆｌｏｏｄｉｎｇ?ｆｉｒｅ／ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ?ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ?ｃａｒｇｏ?ｓｈｉｆｔ／ｌｉｑｕｅ??（ａｃｉｉｏｎ??■?ｌｏｓｓｅｓ?ｏｆ?ｓｈｉｐｓ?ｓ?ｌｏｓｓｅｓ?ｏｆ?ｌｉｆｅ??图１．３?２００９－２０１８年万吨级散货船事故统计??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?１０，０００－ｔｏｎ?ｂｕｌｋ?ｃａｒｒｉｅｒ?ａｃｃｉｄｅｎｔｓ，?
大连海事大学硕十学位论文??２．?２振动台系统??２．２．?１系统??一个典型的系统包括：振动台、功率放大器、冷却系统、控制仪和传感器，详细见??图?２．１。??ｆ?１??振动控制仪?－Ｉ?＾＝－—??＿?１—?■?■?－－Ｉ?ｒ￣??＿?振动台?＿??冷?＼?／?功??去ｐ?Ｍ?Ｉ丨?率??系—－．?］?￣￣?放一??统?大???器南??地???＾?＾?Ｉ?－?Ｉ??接电源??图２．１系统框图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｙｓｔｅｍ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ??２．２．?２振动台??振动台是本系统的核心。振动台的主要部件如Ｋ阐述，详细图见图２．２：??励磁线圈如图示２．２在振动台台体内建立磁场，励磁线圈与直流电源相连接，在环??形气隙里产生一个高磁通量。动圈部件，包括台面、骨架和驱动线圈，悬挂在振动台的??环形气隙里。当交流电流通过驱动线圈时，电磁力会在驱动线圈的绕组上产生，使得台??面上产生向上和向下的往复移动，台面的移动量取决于振动控制仪发出的驱动信号的大??小和频率以及扩展台面（如果安装存在）的质量、所加的负载质量和台面悬挂系统的刚??度。??ＩＩ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]岩质颗粒破碎试验研究进展[J]. 徐可,黄文雄,王建敏,陈丁,张涛. 科学技术与工程. 2019(01)
[2]基于渗流实验的三轴流固耦合离散元数值模拟研究[J]. 张村,屠世浩,赵毅鑫,王伟,何祥. 矿业科学学报. 2019(01)
[3]南京粉砂三轴压缩过程中的三维孔隙结构演化特征[J]. 曹剑秋,张巍,肖瑞,梁小龙,许林,李恒震. 地球科学与环境学报. 2018(04)
[4]岩质颗粒压缩破碎过程的离散元数值模拟研究[J]. 徐可,黄文雄,李星月,汪留松,王建敏. 许昌学院学报. 2018(06)
[5]胶凝堆石料力学特性的离散元数值模拟研究[J]. 徐可,黄文雄,严敬华,汪留松,王建敏. 人民黄河. 2018(06)
[6]散粒介质剪切带细观力学结构几何演化与稳定性分析[J]. 刘洋,李爽,吴可嘉. 岩石力学与工程学报. 2018(S1)
[7]散粒介质临界状态细观力学结构特征的数值模拟与分析[J]. 刘洋,李爽. 岩土力学. 2018(06)
[8]结构性砂土静力触探试验离散元分析[J]. 刘笋,蒋明镜,付昌,朱俊高. 岩土力学. 2018(03)
[9]全断面隧道掘进机滚刀破岩尺寸效应离散元分析[J]. 袁聚云,蒋明镜,廖优斌,孙亚. 同济大学学报(自然科学版). 2017(10)
[10]各向异性砂土宏微观特性三维离散元分析[J]. 蒋明镜,张安,付昌,李涛. 岩土工程学报. 2017(12)
硕士论文
[1]粒径级配对铁矿粉液化的影响研究[D]. 刘选增.大连海事大学 2019
[2]IMSBC规则A组货物的物性特征参数研究[D]. 刘义.大连海事大学 2018
本文编号：3074814
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