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《大连理工大学》 2011年
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船舶系泊计算分析软件开发

郭士勇  
【摘要】:在风、浪、流等外部荷载作用下系泊船舶会发生运动,从而产生缆绳和护舷的内部应力。大幅度的船舶运动和缆绳(或护舷)力会导致码头前装卸效率的降低,甚至是系泊缆绳的断裂、护舷的损坏以及码头结构强度和稳定性等问题。因此,如何准确的评价系泊船舶在码头前的运动响应,对于码头设计和港口运营管理是至关重要的。本文成果DUTMOORING1.0是基于数值方法来模拟码头前系泊船舶运动并计算缆绳、护舷受力的计算机程序。DUTMOORING1.0采用Visual Basic程序开发了用户界面,其使用方便,界面友好,能为工程设计提供了良好的技术支持。 首先,本文介绍了DUTMOORING1.0的产生背景,并从总体上分析了软件设计思路,包括:功能模块设计,信息输入设计、计算流程分析和结果输出设计。同时,在该过程中,介绍了软件中各参数定义,以便用户正确快捷的使用。 其次,本文详细阐述了DUTMOORING1.0的实现方法。在船体造型方面,软件提供了船型数据库,可根据用户提供的信息,采用B样条函数拟合曲面的方法剖分船体表面网格。同样,对于缆绳和护舷的模拟,也采用B样条函数的方法。在计算船体与波浪作用方面,软件采用高阶边界元法在频域内计算岸壁码头或透空式码头前船体波浪力和水动力系数。在系泊系统时域模拟方面,采用Cummins提出的理论,即:通过傅里叶变换将频域下的波浪力、水动力系数转换成时域下的波浪力、附加质量和迟滞函数的方法建立船体的运动方程。在确定水流荷载和风荷载后,即可利用四阶龙格库塔法求解该运功方程。 最后,为了验证软件的可靠性,本文将上述理论计算的结果与物理模型试验结果进行了对比,包括:船体的附加质量、辐射阻尼、不同方向下的规则波波浪力、规则波作用下的缆绳最大张力及护舷的最大撞击力、不规则波作用下的最大运动量、运动量响应谱、缆绳最大张力及护舷的最大撞击力。通过对比,总体上,DUTMOORING1.0的模拟结果与试验结果符合良好,证明了软件应用的可行性。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP311.52;U662

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【相似文献】
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