基于二代稳性衡准的波浪稳性失效模式评估开题报告
2021-02-22 11:46:43
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1选题背景
船舶稳性是指船舶在外力作用下偏离其初始平衡位置,在外力消除后恢复其原有位置的性能,即船舶抵抗外力作用而不发生倾覆的能力,是保证船舶航行安全和人命财产安全的关键性能之一。其可分为完整稳性和破舱稳性两部分。船舶完整稳性是指船舶在未破损状态时的稳性,是船舶检验所必需的强制内容。现行的完整稳性规则是于2008 年举行的imo第85届会议上以msc.267(85)决议通过的。此规则主要基于船舶静力学理论,假设船舶无航速、处于横浪谐摇状态,同时受到横风(定常风及阵风)作用,以船舶在此状态下的复原力臂曲线的参数来评估船舶是否具有足够的稳性。但是此规则目前存在很多缺陷和不足:1.规则的制定是根据20世纪中期船舶安全事故统计数据和气象衡准得到的,大量依靠经验公式或统计数据来校核稳性,对于新船型、非常规船型可能不适用;2.无法体现船舶操作环境的多样化;3.未能体现现代船舶水动力学研究的新成果;4.仅仅涉及一种船舶稳性失效模式,对其他可能导致船舶倾覆或危及人命财产安全的失效模式未加考虑。[1]因此,即使满足了目前的稳性规则,依旧不能防止波浪动态稳性现象导致的危害发生。
鉴于此,imo在2007年的slf(sub-committee on stability and load and on fishing vessels safety稳性、载重线和渔船安全分委会)第50次会议上确定“新一代完整稳性衡准”的行动计划和完成时间表,并且于2011年第53届slf会议上,将“新一代完整稳性衡准”正式改为“第二代完整稳性衡准”,形成了由五种稳性失效模式、三层评估方法以及航行作业指南构成的第二代完整稳性衡准构架体系。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的基本内容
(1)规则波中复原力臂gz求解方法。介绍静水及波浪中静稳性曲线的求解方法,同时对随浪情况下波浪要素对复原力臂的影响进行简要分析。对利用maxsurf软件求解不同波浪情况下的静稳性曲线方法进行介绍。
(2)波浪参数的确定:对基于北大西洋海浪谱将随机波转换为规则波的意大利、日本两种不同方法进行介绍。
3. 研究计划与安排
第1—2周:通过调研,收集资料,对毕业设计内容进行分析,完成开题报告、调研报告、收集外文翻译资料。
第3-7周:学习规则波中船舶复原力臂的求解方法,掌握运用maxsurf软件获取规则波中船舶静稳性曲线的技能,可通过matlab软件进行复原力臂求解程序的开发工作。
第7—10周:学习imo关于第二代稳性衡准中纯稳性丧失的相关法规,熟悉稳性失效衡准计算方法,针对典型船舶,完成第一、第二层次衡准的样船计算和衡准评估。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 曾柯. 船舶瘫船稳性衡准技术研究[d]: 中国舰船研究院, 2015.[2] 王平, 张纬康. 舰船在斜浪中的稳性研究[j]. 海军工程学院学报, 1998(03): 27-33.
[3] 於健. 船舶在波浪中航行时的安全操纵[j]. 中国航海, 2006(01): 46-48.
[4] 魏硕, 鲁江, 第二代完整稳性衡准的实船验证分析[m]. 中国江苏无锡, 2014: 5.