工程驳船自存及作业工况下的运动分析

论文摘要

在恶劣海况下,工程驳船发生的摇荡运动严重影响驳船的作业,为防止摇荡导致船舶作业时出现事故造成巨大损失,对近海工程驳船自存及作业工况下的运动响应进行分析有着十分重要的意义。本文建立了悬链线方程,分析了悬链受力及方程的解法,并采用系泊缆的悬链线理论和方法预报单锚索系泊时系泊缆中的张力以及最小抛缆长度,完成了驳船风暴自存工况下的安全性计算分析。对船舶在波浪上横摇、横荡运动进行了计算分析。考虑吊物、风、浪及海流的作用,建立了八锚系泊状态船舶横摇及横荡运动分析模型,根据船舶在波浪中运动理论,开发了进行运动分析的计算机程序。考虑不同水深和不同系泊状态,以及不同的海洋环境,计算了风、波浪以及海流等因素作用下驳船的运动响应,得到了不同海域、不同风、浪、流作用下驳船的横摇、横荡运动响应幅值。通过Moses软件计算驳船的频域运动响应,建立了工程驳船运动响应计算的命令流,对作业工况下船舶的运动响应进行了预报,得到了驳船不同海况下的运动响应幅值。计算表明,按照本文方法计算得到的驳船运动结果与Moses软件计算结果基本一致。本文研究表明:采用本文提出的方法,预报驳船系泊状态下的运动响应完全可行。尤其对于多点系泊状态驳船运动响应的计算,本文方法计算简单,计算效率高,数据处理方便,不失为一种有效的预报系泊状态下船舶运动的工程方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 综述
• 1.1 工程驳船简介及其发展现状
• 1.2 船舶运动响应理论的研究进展
• 1.3 工程驳船系泊状态下的运动分析方法
• 1.3.1 作业工况的安全分析
• 1.3.2 自存工况安全分析
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 环境载荷及系泊锚索特性分析
• 2.1 锚泊设备及船舶系泊方式简介
• 2.1.1 锚泊设备概述
• 2.1.2 系泊方式简介
• 2.2 环境载荷计算方法
• 2.3 锚索悬链状态特性分析
• 第三章 定位锚钢缆对船舶运动响应的影响
• 3.1 海浪
• 3.2 定位锚钢缆对船舶的约束作用
• 3.3 作业工况下船舶的横倾角
• 第四章 作业工况下船舶运动响应分析
• 4.1 船舶横摇运动分析
• 4.1.1 船舶横摇运动方程
• 4.1.2 动力学参数
• 4.2 船舶横荡运动分析
• 第五章 工程驳船的运动响应计算
• 5.1 研究对象及海洋环境简介
• 5.1.1 海洋石油xxx 工程驳船相关参数
• 5.1.2 海洋环境
• 5.2 自存工况下的锚索张力及缆长计算
• 5.2.1 环境载荷计算过程
• 5.2.2 最小抛缆长度和锚索中系泊张力
• 5.2.3 自存工况计算分析流程图
• 5.2.4 VB 程序计算窗口
• 5.2.5 自存工况锚泊计算结果
• 5.3 作业工况下船舶运动响应分析
• 5.3.1 横摇运动响应
• 5.3.2 横荡运动响应
• 第六章 采用Moses软件计算船舶运动响应
• 6.1 Moses 软件简介
• 6.2 建模及计算语句
• 6.2.1 xxx 工程驳船模型建立过程简介
• 6.2.2 计算语句
• 6.3 Moses 计算规则波中船舶运动响应结果
• 第七章 结论
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢