锚地水深的研究

论文摘要

随着世界航运市场的发展,油类、散货、集装箱运输量逐年增加,船舶大型化的趋势近年来非常明显,新建的大型码头也逐年增多,这些因素都将对锚地的设置与规划提出了更大的要求。由于锚地水深是决定锚地是否能供船舶使用的关键因素,因此就有必要对锚地水深进行研究,从而为锚地的设置以及船舶在锚地的安全性提供理论支持。本文首先分析了锚地水深的影响因素,这些因素主要包括船舶吃水、船舶吃水差及横倾的影响、静富裕水深、测深误差以及风浪引起的船舶下沉量。对这些因素单独分析,我们可以知道船舶吃水、吃水差及横倾、静富裕水深、测深误差通常都是有具体的取值,因此就不难看出,锚地的水深的计算主要取决于风浪中船舶下沉量的计算。锚泊中船舶在风浪中的下沉量属于船舶流体力学范畴,主要运用三维势流理论研究船舶在波浪中的运动,从而得出船舶在波浪中的运动幅度。风浪中船舶下沉量的计算理论在本文第三章做了详细的叙述,我们看到船舶在波浪中运动方程相当复杂,目前基于三维势流理论的计算机软件已经越来越多,这样就可以通过计算机模拟的方式分析船舶在风浪中的运动。本文选用了挪威船级社船舶流体力学方面的SESAM软件,并利用此软件对所选择的不同排水量油船、集装箱船及散货船各5艘进行了模拟计算,最后得出水深吃水比分别为1.3、1.5、1.6、1.8、2.0时,不同有义波高(2.5m、3.5m、4.5m、5.5m、7.0m)下船舶垂向运动吃水倍率随排水量变化的曲线图。通过对曲线中不同排水量船舶的垂向运动吃水倍率统计,可以得出不同船型船舶在有义波高为2.5米时垂向运动吃水倍率的最大取值,从而推出锚地水深的计算公式。根据这些公式我们可以判断大型船舶在锚地中锚泊的安全性,并且还可以对锚地的设置与规划提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 本文的研究背景
• 1.2 本文的研究目的及意义
• 1.3 本文的主要内容及基本方法
• 1.4 本章小结
• 第2章 锚地水深的计算
• 2.1 锚地水深的影响因素
• 2.1.1 船舶吃水
• 2.1.2 船舶吃水差及横倾的影响
• 2.1.3 静富裕水深
• 2.1.4 测深误差
• 2.1.5 波浪引起的船舶下沉量
• 2.2 锚地水深的计算公式
• 2.2.1 有关锚地水深的规范
• 2.2.2 锚地水深的计算公式
• 2.3 本章小结
• 第3章 波浪中船舶下沉量计算的理论基础
• 3.1 基本假设、空间坐标系及浪向角的定义
• 3.1.1 基本假设
• 3.1.2 空间坐标系及浪向角定义
• 3.2 船舶在规则波中的响应
• 3.2.1 船舶在规则波中流场速度势及边界条件
• 3.2.2 流体静力学
• 3.2.3 阻尼及附加质量
• 3.2.4 波浪扰动力及力矩
• 3.3 船舶在波浪中的运动
• 3.4 运动响应谱计算简介及波浪谱的选取
• 3.4.1 运动响应谱计算简介
• 3.4.2 波浪谱的选取
• 3.5 本章小结
• 第4章 船舶样本的选择及下沉量的计算
• 4.1 SESAM软件简介
• 4.2 锚泊中油船的下沉量计算
• 4.2.1 油船样本的选择
• 4.2.2 对锚泊中油船下沉量的计算分析
• 4.3 锚泊中集装箱船的下沉量计算
• 4.3.1 集装箱船样本的选择
• 4.3.2 对锚泊中集装箱船下沉量的计算分析
• 4.4 锚泊中散货船的下沉量计算
• 4.4.1 散货船样本的选择
• 4.4.2 对锚泊中散货船的下沉量计算分析
• 4.5 锚地水深的研究结果
• 4.6 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历