隨著全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的快速發(fā)展、設(shè)備制造業(yè)的進(jìn)步,海上重大件貨物運(yùn)輸日益頻繁。重大件貨物具有質(zhì)量大、體積大、形狀不規(guī)則等特點(diǎn),與一般散貨和集裝箱運(yùn)輸相比有很多不同點(diǎn),所以進(jìn)行積載和綁扎系固時需要針對不同重大件貨物的形狀特點(diǎn)制定專用的綁扎方案。對于固定在甲板位置上的重大件貨物,除了受到慣性力的影響,風(fēng)力對貨物的影響也非常重要。由于不同類型的重大件貨物的外部形狀等方面存在較大差異,目前應(yīng)用國際海事組織制定的不同貨物風(fēng)力影響的估算則過于粗糙。為此本文針對不同形狀特點(diǎn)的重大件貨物進(jìn)行更加科學(xué)客觀的受風(fēng)力估算,在重大件貨物進(jìn)行分類基礎(chǔ)上,提出每一類重大件貨物適宜的受風(fēng)力影響計算方法,同時將計算結(jié)果與CSS規(guī)范的計算結(jié)果進(jìn)行比較,提出不同形狀重大件貨物的參考形狀系數(shù),并根據(jù)各類重大件貨物的形狀特點(diǎn)提出了綁扎系固建議。主要研究內(nèi)容如下:1.在綜合了CSS規(guī)范及船公司實(shí)際運(yùn)輸重大件貨物案例的基礎(chǔ)上,將幾種常見的重大件貨物根據(jù)外形特點(diǎn)及受風(fēng)力情況進(jìn)行分類,得到以下分類結(jié)果:形狀較為規(guī)則且近似圓柱體類的風(fēng)電塔筒和機(jī)車為一類;形狀規(guī)則且外形平整的大巴車輛為一類;形狀不規(guī)則的渡輪和漁船為一類;尺寸較小且不規(guī)則的風(fēng)葉為一類;以及置于艙內(nèi)運(yùn)輸不會受到風(fēng)浪力影響的蒸餾塔和變壓器為一類。2.根據(jù)各類重大件貨物的外形特點(diǎn),分別找出適宜的計算方法進(jìn)行建模計算。應(yīng)用CCS規(guī)范及DNV規(guī)范適宜計算立方體類重大件貨物,應(yīng)用Blendermann經(jīng)驗(yàn)公式法適宜計算圓柱體類重大件貨物及風(fēng)葉類重大件貨物。而對于形狀很復(fù)雜且不規(guī)則的渡輪類重大件貨物則需要應(yīng)用數(shù)值模擬方法計算,經(jīng)實(shí)例應(yīng)用得到了理想的計算結(jié)果,并驗(yàn)證了方法模型的有效性和準(zhǔn)確性。3.應(yīng)用數(shù)值模擬方法計算出半球體類、圓臺類和球體類重大件貨物的參考形狀系數(shù),并對每種類型重大件貨物提出相應(yīng)的綁扎系固建議。該研究為相似類型的重大件貨物綁扎系固方案的制定提供一個更接近實(shí)際情況的受風(fēng)力計算方法,即能達(dá)到保證運(yùn)輸安全又能節(jié)省貨物綁扎系固的投入。
【學(xué)位單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U695.26
【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞表
第1章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
    1.3 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
    1.4 本章小結(jié)
第2章 綁扎系固規(guī)則及流體力學(xué)計算理論
    2.1 貨物綁扎系固規(guī)則
        2.1.1 IMO貨物積載與系固規(guī)則
        2.1.2 安全系固公約
        2.1.3 CCS海上移動平臺入級規(guī)范
    2.2 計算流體力學(xué)理論
        2.2.1 流體性質(zhì)基本介紹
        2.2.2 流動流體性質(zhì)介紹
    2.3 流體動力學(xué)理論
        2.3.1 連續(xù)性方程
        2.3.2 動量守恒方程
        2.3.3 能量守恒方程
    2.4 計算流體力學(xué)的應(yīng)用
        2.4.1 CFD的求解過程
        2.4.2 軟件模擬步驟概述
    2.5 本章小結(jié)
第3章 海上重大件貨物運(yùn)輸分析
    3.1 海上重大件貨物運(yùn)輸系固方式
    3.2 海上運(yùn)輸重大件貨物受力分析
    3.3 海上重大件貨物分類
        3.3.1 重大件貨物常見類型概述
        3.3.2 基于聚類分析的海上重大件貨物分類
        3.3.3 基于受風(fēng)影響的海上重大件貨物分類
    3.4 本章小結(jié)
第4章 重大件貨物計算方法研究
    4.1 計算方法介紹
    4.2 受風(fēng)力計算
        4.2.1 大巴車輛受風(fēng)力計算
        4.2.2 風(fēng)葉三層堆裝受風(fēng)力計算
        4.2.3 風(fēng)電塔筒受風(fēng)力計算
        4.2.4 渡輪受風(fēng)力計算
    4.3 各類別重大件貨物的受風(fēng)力計算及形狀系數(shù)的確定
    4.4 本章小結(jié)
第5章 不規(guī)則外形貨物的受風(fēng)力計算模型
    5.1 渡輪類重大件貨物受風(fēng)力模型
        5.1.1 渡輪類重大件貨物實(shí)例
        5.1.2 確定縱向受風(fēng)模型計算域
        5.1.3 邊界確定及網(wǎng)格劃分
        5.1.4 湍流模型的選擇
        5.1.5 邊界條件的設(shè)定
        5.1.6 求解器的設(shè)置
        5.1.7 渡輪類數(shù)值模擬結(jié)果
    5.2 半球體類重大件貨物受風(fēng)力模型
        5.2.1 半球體類重大件貨物建模
        5.2.2 半球體類重大件貨物模型受風(fēng)計算
        5.2.3 計算結(jié)果比較
    5.3 圓臺類重大件貨物受風(fēng)力模型
        5.3.1 圓臺類重大件貨物建模
        5.3.2 圓臺類重大件為貨物模型計算
        5.3.3 計算結(jié)果比較
    5.4 球類重大件貨物受風(fēng)力模型
        5.4.1 球類重大件貨物建模
        5.4.2 球類重大件貨物模型計算
        5.4.3 計算結(jié)果比較
    5.5 重大件貨物形狀系數(shù)及綁扎系固建議
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 研究工作總結(jié)
    6.2 不足與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間科研成果情況

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本文編號：2841166