散装谷物船舶稳性计算及计算机实现的研究

论文摘要

散装谷物船舶作为世界商船队中重要的组成部分，在国际贸易运输和近洋、沿海及内河运输中起着非常大的作用。 散装谷物在装运时，由于其自身的特性使谷面产生移动，从而影响船舶的稳性，威胁船舶的安全，因此，对散装谷物船舶稳性的研究一直是船舶设计和研究人员及航海人员非常关心的课题。国际海事组织IMO也据此制定出最新散装谷物运输规则，以达到最有效地调整和控制散装谷物船舶的稳性，为海上谷物安全运输起到保障。 根据IMO规则和海运界惯例及其经验，以散装谷物船舶特殊的稳性计算校核方法建立算法。同时考虑专用船舶的稳性计算，并引进IMO关于专用船舶稳性计算的方法和规则，从而实现了谷物倾侧力矩的完整算法。此外，提高GZ曲线处理方法的精度，并将拉格朗日插值、牛顿上山下山法等数值分析方法应用于模型之中；最后通过软件编程完成了散装船舶稳性计算表格的自动实现系统。 该系统界面简洁，具有很好的易用性；精度较高，能有效计算散装谷物船舶的稳性，可以根据不同的船型参数，输出相应的稳性值；可以根据具体船舶的需要修改程序的部分源代码，能够与其他船舶应用软件结合，实现船舶不同应用的整合，具有高扩展性。 该系统具有较强的实用价值，最直接收益的将是船舶上负责稳性计算工作的大副和负责检查散装船舶稳性的各国检查人员，采用该系统将大大降低他们的工作强度，提高工作效率，附有系统提示功能，将有效降低或避免老式稳性表格数据错误、来源不明确等因素带来的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第1章 概述
• 1.1 谷物的定义与特性
• 1.1.1 定义
• 1.1.2 特性
• 1.2 散装谷物在不同装载方式下的特性
• 1.2.1 平舱后满载舱（Filled compartment after trimming）的特性
• 1.2.2 未平舱满载舱（Filled compartment without trimming）的特性
• 1.2.3 部分装载舱（Partly filled compartment）的特性
• 1.2.4 共同（通）装载舱（Compartment loaded in combination）的特性
• 1.3 散装谷物船舶的稳性情况
• 1.4 有关散装谷物装运规则的形成过程
• 第2章 散装谷物的装运规定和改善稳性的措施
• 2.1 《1991国际散装谷物安全装运规则》对稳性的要求
• 2.1.1 适用范围
• 2.1.2 批准文件
• 2.1.3 船舶稳性与谷物装载资料
• 2.1.4 稳性要求
• 2.2 国际海事组织关于散装谷物船舶的装载要求
• 2.2.1 平舱的要求
• 2.2.2 防止/减少散装谷物表面移动措施的要求
• 2.3 主要的散装谷物装运规定
• 2.3.1 有关遮蔽水域的规定
• 2.3.2 澳大利亚关于散装谷物的装运规定
• 2.3.3 美国关于散装谷物的装运规定
• 2.3.4 中国对散装谷物船舶稳性的要求
• 2.4 改善措施
• 2.4.1 提高船舶初稳性高度
• 2.4.2 减少谷物的倾侧力矩
• 2.4.3 设置防移（止移）装置
• 第3章 散装谷物船舶稳性的计算理论及计算表格
• 3.1 谷物倾侧体积矩计算的数学模型
• 3.1.1 部分装载舱谷物倾侧体积矩计算的数学模型
• 3.1.2 满载舱谷物倾侧体积矩计算的数学模型
• 3.2 具有谷物装载证书的国际航行船舶稳性计算
• 0M的计算'>3.2.1 初稳性高度G₀M的计算
• h的计算'>3.2.2 谷物移动引起船舶静倾角θ_h的计算
• 3.2.3 剩余动稳性值Ad的计算
• 3.2.4 简化的稳性计算方法
• 3.3 散装谷物船舶稳性计算表格的介绍
• 3.3.1 加拿大散装谷物船舶稳性计算表格
• 3.3.2 美国散装谷物船舶稳性计算表格
• 3.3.3 澳大利亚散装谷物船舶稳性计算表格
• 第4章 散装谷物船舶稳性计算表格的计算机实现
• 4.1 系统的开发环境
• 4.2 系统采用的主要技术
• 4.3 系统的实现
• 4.3.1 系统的基本框架
• 4.3.2 参数计算流程
• 4.3.3 实例
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历