內(nèi)河碼頭系泊狀態(tài)下船舶水動(dòng)力特性研究
發(fā)布時(shí)間:2023-01-28 11:08
近年來,隨著長江經(jīng)濟(jì)帶國家戰(zhàn)略的實(shí)施,內(nèi)河碼頭建設(shè)日新月異,數(shù)量不斷增加,碼頭系泊下船舶的水動(dòng)力性能是衡量船舶靠泊安全性的重要技術(shù)指標(biāo)。本文通過對(duì)在內(nèi)河中碼頭系泊下的船舶進(jìn)行水動(dòng)力性能研究,得到系泊船舶的水動(dòng)力參數(shù)變化規(guī)律。指導(dǎo)船舶的系泊作業(yè),避免安全事故的發(fā)生,保證航運(yùn)安全。目前對(duì)于內(nèi)河碼頭系泊的研究,絕大多數(shù)是采用數(shù)值模擬的方法,本文先基于三維勢(shì)流理論,采用ANSYS中的AQWA模塊進(jìn)行計(jì)算,再通過碼頭系泊試驗(yàn)驗(yàn)證,主要研究內(nèi)容為以下幾點(diǎn):1.對(duì)內(nèi)河某碼頭及系泊船舶進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,得到碼頭、系泊船舶及系泊系統(tǒng)、水流等相關(guān)參數(shù)。2.船舶水動(dòng)力性能頻域研究。在頻域內(nèi)對(duì)水深、有無碼頭和波浪角度三種情況下的船舶進(jìn)行水動(dòng)力分析研究,得到船舶6自由度(縱蕩,橫蕩,垂蕩,縱搖,橫搖,艏搖)RAO(幅值響應(yīng)算子)、附加質(zhì)量、輻射阻尼等基本參數(shù)。比較各種工況下的參數(shù),分析在頻域內(nèi)水深、有無碼頭和波浪角度對(duì)船舶水動(dòng)力性能的影響。3.船舶水動(dòng)力性能時(shí)域研究。根據(jù)系泊規(guī)范設(shè)計(jì)系泊系統(tǒng),在時(shí)域內(nèi)風(fēng)、浪、流聯(lián)合作用下,分析系泊船舶的6自由度運(yùn)動(dòng)響應(yīng)、系泊纜張力及護(hù)舷壓力。4.單一要素的影響規(guī)律。根據(jù)系泊系統(tǒng)規(guī)范...
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景和意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進(jìn)展
1.4 系泊纜布置規(guī)則
1.5 研究內(nèi)容
1.6 研究方法
1.7 論文的難點(diǎn)和解決方法
1.8 論文預(yù)期達(dá)到水平
第2章 碼頭系泊理論分析
2.1 引言
2.2 表面波理論
2.2.1 表面波的基本方程和邊界條件
2.3 環(huán)境載荷
2.3.1 風(fēng)載荷
2.3.2 流載荷
2.3.3 波浪載荷
2.4 系纜力計(jì)算方法
2.5 護(hù)舷力的計(jì)算
2.6 三維勢(shì)流理論
2.6.1 問題描述
2.6.2 速度勢(shì)分解
2.7 本章小結(jié)
第3章 頻域下船舶水動(dòng)力分析
3.1 引言
3.2 坐標(biāo)系的設(shè)定
3.3 水深對(duì)船舶水動(dòng)力性能影響
3.3.1 幅值響應(yīng)算子隨不同水深變化情況
3.3.2 附加質(zhì)量隨不同水深變化情況
3.3.3 輻射阻尼隨不同水深變化情況
3.3.4 定常漂移力隨不同水深變化情況
3.4 碼頭作用對(duì)船舶水動(dòng)力的影響
3.4.1 碼頭作用對(duì)幅值響應(yīng)算子的影響
3.4.2 碼頭作用對(duì)附加質(zhì)量的影響
3.4.3 碼頭作用對(duì)輻射阻尼的影響
3.4.4 碼頭作用對(duì)定常漂移力的影響
3.5 浪向角對(duì)船舶水動(dòng)力的影響
3.5.1 幅值響應(yīng)算子隨不同浪向角變化情況
3.5.2 定常漂移力隨不同浪向角變化情況
3.6 小結(jié)
第4章 時(shí)域下船舶水動(dòng)力分析
4.1 引言
4.2 碼頭調(diào)研
4.3 環(huán)境條件
4.4 碼頭系泊船舶的運(yùn)動(dòng)特性
4.4.1 碼頭系泊系統(tǒng)簡介
4.4.2 時(shí)域仿真計(jì)算結(jié)果
4.5 系泊角度對(duì)系泊船舶的影響
4.5.1 系泊角度對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)幅值的影響
4.5.2 系泊角度對(duì)系攬力的影響
4.5.3 系泊角度對(duì)護(hù)舷壓力的影響
4.6 纜繩根數(shù)對(duì)系泊船舶運(yùn)動(dòng)的影響
4.7 波浪方向?qū)ο挡创暗挠绊?br> 4.7.1 波浪方向?qū)Υ斑\(yùn)動(dòng)影響
4.7.2 浪向角對(duì)纜繩拉力的影響
4.7.3 浪向角對(duì)護(hù)舷壓力的影響
4.8 本章小結(jié)
第5章 碼頭系泊試驗(yàn)
5.1 相似準(zhǔn)則和模型主尺度
5.1.1 相似準(zhǔn)則
5.1.2 集裝箱船及碼頭主尺度
5.2 試驗(yàn)設(shè)備
5.3 碼頭系泊系統(tǒng)模型簡介
5.3.0 3300DWT集裝箱船模型
5.3.1 碼頭模型
5.3.2 系泊纜的模擬
5.3.3 護(hù)舷的模擬
5.4 測(cè)量方法與試驗(yàn)方案
5.4.1 測(cè)量方法
5.4.2 試驗(yàn)方案
5.5 模型試驗(yàn)結(jié)果分析
5.5.1 六自由度試驗(yàn)對(duì)比
5.5.2 系泊纜拉力對(duì)比
5.5.3 護(hù)舷壓力對(duì)比
5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
6.1 論文總結(jié)和結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)浪流作用下碼頭系泊船舶運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的數(shù)值模擬[J]. 索華僑,朱良生. 廣東造船. 2014(03)
[2]大型集裝箱船碼頭系泊及抗臺(tái)風(fēng)計(jì)算分析[J]. 張鼎,黃維,俞赟. 船舶與海洋工程. 2014(02)
[3]關(guān)于船舶建造碼頭系泊試驗(yàn)調(diào)試方法的優(yōu)化[J]. 張柏桂,李侃侃. 科技風(fēng). 2013(13)
[4]某液化天然氣碼頭系泊設(shè)施布置研究[J]. 王晉,王煒正. 港工技術(shù). 2012(05)
[5]開敞式碼頭系泊纜繩的優(yōu)化研究[J]. 汪舟紅,鄒英,韓國松. 水運(yùn)工程. 2012(02)
[6]基于AQWA的大型LNG船碼頭系泊分析[J]. 胡毅,胡紫劍,劉元丹,劉敬喜. 艦船科學(xué)技術(shù). 2012(02)
[7]波浪作用下大型開敞式碼頭系泊船舶系纜力研究[J]. 劉必勁,張亦飛,徐偉. 中國水運(yùn)(下半月刊). 2010(11)
[8]碼頭系泊船舶系纜力及運(yùn)動(dòng)量數(shù)值模擬[J]. 周豐,張志明,楊國平,馬小劍. 中國港灣建設(shè). 2010(S1)
[9]離岸深水港碼頭系泊船舶運(yùn)動(dòng)量研究[J]. 張志明,周豐,楊國平,孫昭晨. 中國港灣建設(shè). 2010(S1)
[10]離岸深水港碼頭系泊船舶系纜力和撞擊能量[J]. 楊國平,張志明,周豐,孫昭晨. 中國港灣建設(shè). 2010(S1)
碩士論文
[1]浮體繩輪波浪發(fā)電裝置系泊系統(tǒng)研究[D]. 劉彬.山東大學(xué) 2015
[2]基于PDA的碼頭系泊監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 郝文.大連交通大學(xué) 2013
[3]新型深海系泊纜的動(dòng)力特性研究[D]. 王強(qiáng).中國計(jì)量學(xué)院 2012
[4]馬跡山港區(qū)卸船碼頭系泊安全研究[D]. 黎泉.大連海事大學(xué) 2012
[5]臺(tái)風(fēng)狀態(tài)下碼頭系泊安全問題研究[D]. 李永超.上海交通大學(xué) 2011
[6]系泊纜索動(dòng)力分析數(shù)值方法研究[D]. 袁鑫.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[7]深海半潛式鉆井平臺(tái)碼頭系泊數(shù)值計(jì)算與模型試驗(yàn)研究[D]. 吳小鵬.上海交通大學(xué) 2010
[8]大型船舶系纜力影響因素的試驗(yàn)研究[D]. 溫過路.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3732525
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景和意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進(jìn)展
1.4 系泊纜布置規(guī)則
1.5 研究內(nèi)容
1.6 研究方法
1.7 論文的難點(diǎn)和解決方法
1.8 論文預(yù)期達(dá)到水平
第2章 碼頭系泊理論分析
2.1 引言
2.2 表面波理論
2.2.1 表面波的基本方程和邊界條件
2.3 環(huán)境載荷
2.3.1 風(fēng)載荷
2.3.2 流載荷
2.3.3 波浪載荷
2.4 系纜力計(jì)算方法
2.5 護(hù)舷力的計(jì)算
2.6 三維勢(shì)流理論
2.6.1 問題描述
2.6.2 速度勢(shì)分解
2.7 本章小結(jié)
第3章 頻域下船舶水動(dòng)力分析
3.1 引言
3.2 坐標(biāo)系的設(shè)定
3.3 水深對(duì)船舶水動(dòng)力性能影響
3.3.1 幅值響應(yīng)算子隨不同水深變化情況
3.3.2 附加質(zhì)量隨不同水深變化情況
3.3.3 輻射阻尼隨不同水深變化情況
3.3.4 定常漂移力隨不同水深變化情況
3.4 碼頭作用對(duì)船舶水動(dòng)力的影響
3.4.1 碼頭作用對(duì)幅值響應(yīng)算子的影響
3.4.2 碼頭作用對(duì)附加質(zhì)量的影響
3.4.3 碼頭作用對(duì)輻射阻尼的影響
3.4.4 碼頭作用對(duì)定常漂移力的影響
3.5 浪向角對(duì)船舶水動(dòng)力的影響
3.5.1 幅值響應(yīng)算子隨不同浪向角變化情況
3.5.2 定常漂移力隨不同浪向角變化情況
3.6 小結(jié)
第4章 時(shí)域下船舶水動(dòng)力分析
4.1 引言
4.2 碼頭調(diào)研
4.3 環(huán)境條件
4.4 碼頭系泊船舶的運(yùn)動(dòng)特性
4.4.1 碼頭系泊系統(tǒng)簡介
4.4.2 時(shí)域仿真計(jì)算結(jié)果
4.5 系泊角度對(duì)系泊船舶的影響
4.5.1 系泊角度對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)幅值的影響
4.5.2 系泊角度對(duì)系攬力的影響
4.5.3 系泊角度對(duì)護(hù)舷壓力的影響
4.6 纜繩根數(shù)對(duì)系泊船舶運(yùn)動(dòng)的影響
4.7 波浪方向?qū)ο挡创暗挠绊?br> 4.7.1 波浪方向?qū)Υ斑\(yùn)動(dòng)影響
4.7.2 浪向角對(duì)纜繩拉力的影響
4.7.3 浪向角對(duì)護(hù)舷壓力的影響
4.8 本章小結(jié)
第5章 碼頭系泊試驗(yàn)
5.1 相似準(zhǔn)則和模型主尺度
5.1.1 相似準(zhǔn)則
5.1.2 集裝箱船及碼頭主尺度
5.2 試驗(yàn)設(shè)備
5.3 碼頭系泊系統(tǒng)模型簡介
5.3.0 3300DWT集裝箱船模型
5.3.1 碼頭模型
5.3.2 系泊纜的模擬
5.3.3 護(hù)舷的模擬
5.4 測(cè)量方法與試驗(yàn)方案
5.4.1 測(cè)量方法
5.4.2 試驗(yàn)方案
5.5 模型試驗(yàn)結(jié)果分析
5.5.1 六自由度試驗(yàn)對(duì)比
5.5.2 系泊纜拉力對(duì)比
5.5.3 護(hù)舷壓力對(duì)比
5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
6.1 論文總結(jié)和結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)浪流作用下碼頭系泊船舶運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的數(shù)值模擬[J]. 索華僑,朱良生. 廣東造船. 2014(03)
[2]大型集裝箱船碼頭系泊及抗臺(tái)風(fēng)計(jì)算分析[J]. 張鼎,黃維,俞赟. 船舶與海洋工程. 2014(02)
[3]關(guān)于船舶建造碼頭系泊試驗(yàn)調(diào)試方法的優(yōu)化[J]. 張柏桂,李侃侃. 科技風(fēng). 2013(13)
[4]某液化天然氣碼頭系泊設(shè)施布置研究[J]. 王晉,王煒正. 港工技術(shù). 2012(05)
[5]開敞式碼頭系泊纜繩的優(yōu)化研究[J]. 汪舟紅,鄒英,韓國松. 水運(yùn)工程. 2012(02)
[6]基于AQWA的大型LNG船碼頭系泊分析[J]. 胡毅,胡紫劍,劉元丹,劉敬喜. 艦船科學(xué)技術(shù). 2012(02)
[7]波浪作用下大型開敞式碼頭系泊船舶系纜力研究[J]. 劉必勁,張亦飛,徐偉. 中國水運(yùn)(下半月刊). 2010(11)
[8]碼頭系泊船舶系纜力及運(yùn)動(dòng)量數(shù)值模擬[J]. 周豐,張志明,楊國平,馬小劍. 中國港灣建設(shè). 2010(S1)
[9]離岸深水港碼頭系泊船舶運(yùn)動(dòng)量研究[J]. 張志明,周豐,楊國平,孫昭晨. 中國港灣建設(shè). 2010(S1)
[10]離岸深水港碼頭系泊船舶系纜力和撞擊能量[J]. 楊國平,張志明,周豐,孫昭晨. 中國港灣建設(shè). 2010(S1)
碩士論文
[1]浮體繩輪波浪發(fā)電裝置系泊系統(tǒng)研究[D]. 劉彬.山東大學(xué) 2015
[2]基于PDA的碼頭系泊監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 郝文.大連交通大學(xué) 2013
[3]新型深海系泊纜的動(dòng)力特性研究[D]. 王強(qiáng).中國計(jì)量學(xué)院 2012
[4]馬跡山港區(qū)卸船碼頭系泊安全研究[D]. 黎泉.大連海事大學(xué) 2012
[5]臺(tái)風(fēng)狀態(tài)下碼頭系泊安全問題研究[D]. 李永超.上海交通大學(xué) 2011
[6]系泊纜索動(dòng)力分析數(shù)值方法研究[D]. 袁鑫.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[7]深海半潛式鉆井平臺(tái)碼頭系泊數(shù)值計(jì)算與模型試驗(yàn)研究[D]. 吳小鵬.上海交通大學(xué) 2010
[8]大型船舶系纜力影響因素的試驗(yàn)研究[D]. 溫過路.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3732525
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