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内倾船型在波浪中的倾覆特性研究

王田华  
【摘要】:目前国际海事组织(IMO)正在制定关于瘫船稳性的薄弱性衡准,作为非传统船型的内倾船因船型特点可能会导致其在波浪中稳性失效而倾覆,受到IMO薄弱性衡准研究的关注。对于内倾船型,采用常规的稳性计算方法已无法对其在波浪中的稳性进行有效的计算和评估,采用先进的力学理论和概率方法对其在波浪中的倾覆特性进行计算与研究已成为其稳性研究和评估的一个主要技术手段。本文主要工作包括如下几个方面: 1、首先,采用非线性时域方法进行内倾船型在横浪中横摇运动的数值预报,并在计算中考虑了船体瞬时湿表面变化对水动力的影响;在此基础上,通过对波浪时域历程下船舶的整个倾覆过程进行模拟计算,建立了船舶在瘫船状态下的倾覆概率计算方法。 2、在耐波性水池进行了内倾船型在瘫船状态下的模型试验,采用模型测试数据对计算结果进行了验证;采用非线性时域方法模拟内倾船型在波浪中的大幅横摇运动与模型试验结果基本一致,表明本文采用的方法对内倾船型在瘫船状态下的大幅横摇运动模拟是有效的。 3、对内倾船型在波浪中瘫船状态下的倾覆特性进行了研究,重点研究不同海况和GM值对内倾船型的影响规律;结果表明,GM值对内倾船型的影响很大,在内倾船型的总体设计时必须重点考虑,从本文的计算结果看,为了避免船体倾覆发生,内倾船型的GM值应大于1.5m。


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