散货船抗沉性及破舱进水模拟系统的研究

散货船抗沉性及破舱进水模拟系统的研究

尹建川[1]2001年在《散货船抗沉性及破舱进水模拟系统的研究》文中认为本文详细介绍了船舶的抗沉性原理并进行了进一步的研究,在此基础上采用模拟的方法,结合计算机技术开发了散货船破舱进水模拟系统。 文中首先介绍了散货船运输的现状,阐明了散装货物运输的现状及其特点和散货船的结构特点及装载特点,介绍了国际上关于散货船及散装货物运输的规则和条约;其次介绍了船舶抗沉性的基本原理和国际、国内的相关规范对船舶抗沉性的要求,并讨论了影响船舶抗沉性的因素;再次详细讨论了船舱进水的五种基本型式的特点,针对不同的进水型式分析了各个浮态、稳性参数的变化情况。在传统渗透率概念的基础上引进了货物渗透率的概念。对浮力损失法和重量增加法进行了比较。在抗沉性公式的推导过程中采用一些假设,并分析了这些假设对结果的影响;然后介绍了船舶强度的概念和计算方法,鉴于现有的剪力弯矩计算方法工作量大、效率不高的缺点,引用影响数计算船舶进水后的剪力和弯矩;最后根据船舶抗沉性理论对散货船破舱进水进行模拟,在模拟中根据船舶破舱的实际危险情况,采用直观的图形输入的办法,判断船舶的危险程度并计算船舶到达危险状态的时间以助于船长做出正确快速的决策。 本文选用青岛远洋运输公司“SEA GRACE”轮进行模拟,模拟结果基本实现了所期望的功能。

孙大威[2]2008年在《散货船破损控制与决策的研究》文中进行了进一步梳理散货船运输因其运输能力强、经济性好而在海上运输中占着极其重要的地位,但是居高不下的事故率,给散货船的安全运输造成了威胁。随着海运界对船舶安全的日益重视,SOLAS公约要求1992年2月1日或以后建造的船舶都应备有船舶破损相关资料的小册子,掌握应急措施,但这仅是文件性的指导,没有具体的技术守则,因此,在实际散货船破损过程中如何进行决策、采取控制措施以保证船舶安全就显得尤为重要。通过搜集资料显示,实际船舶营运中,船公司及其相应的船舶大多对破损控制工作关注不够,船舶管理人员对破损控制没有深入的研究,对船舶破损后船舶安全性分析的理论知识掌握不够。为了使破损船舶的决策过程走上规范化、程序化、科学化的道路,本文将科学的决策程序引入到散货船破损控制中来,对散货船破损情况进行安全性分析和应急决策的研究,提出了散货船破损辅助决策系统。本文利用科学的决策程序,从破损问题的认定和细化、破损标准的建立、决策方案的制定和实施等四个方面进行了详细的分析,得出散货船破损决策模式,并根据SOLAS公约对船舶破损控制的要求,从散货船破损位置、进水速度、水密设施的关闭情况、储备浮力等方面对散货船破损控制现状进行了系统的分析,制定了散货船破损控制决策方案确定的规则;在破损控制决策模式的基础上,根据破损控制图的要求,提出散货船破损辅助决策系统,对系统结构、功能、系统建立的目的和意义等进行了阐述。本文针对不同的渗透率、破口面积、破口位置进行实船控制模拟计算,得出具体的破损控方案。

李玉明[3]2002年在《运木船破舱浮性、稳性、强度及破舱进水模拟研究》文中认为运木船一个非常重要的问题就是:在船舶初始状态满足各项要求时,由于其舱室数目很少,如果发生破舱进水,则会对船舶造成很大威胁,其在进水过程中的最终状态决定了船舶在装运木材的情况下是否能保持船舶的安全航行。 为了研究运木船舶在破舱状态下的浮性、稳性和强度,本文在抗沉性理论的基础上,运用船舶基本原理,采用了迭代和累计的思想,将船舶的进水过程划分为很多次进水的积累,详细计算了运木船在破舱进水的过程中,考虑到各种破舱参数、船舶本身的下沉、舱室内木材、甲板货的装载情况和在进水过程中船舶本身的倾斜对进水重心的影响,以及舱室内的进水量和木材对破口处进水速度的影响,船舶总的进水速度、进水量、首尾吃水、稳性的实时状态和最终船舶的总纵强度,给出了计算实例,并进行了在采取用泵抽水前后浮态参数的对比,得出了该船舶在舱室内的货物积载量达到某个数值时可以保证船舶在破舱进水时不会沉没,或者在当开口小于某数值时,采取适当的措施后,可以使船舶避免沉没。 这种方法不但避免繁琐的计算过程,同时也确保了精度。通过对大量装载状态的模拟计算,得出运木船舶并非在任何装载状态下破舱进水时都会沉没,当舱室内货物积载适当或措施得当时,都可以保证船舶的最终安全。

胡丽芬[4]2010年在《舰船抗沉辅助决策系统研究》文中进行了进一步梳理现代海战中,随着精确制导武器的广泛应用,舰船遭受攻击后破损进水的概率明显增加。一旦进水事故发生,往往伴随着舰船的浮性、稳性变差,严重时甚至会因为完全丧失储备浮力或因稳性不足而倾覆,直接威胁舰船生命力。生命力作为舰船的一个特性,并不是在战斗环境下所特有的,平时也可能因为各种航海事故和火灾而引起破损进水,甚至倾覆沉没。如何有效地保障生命力和正确处置各种损害是亟待解决的问题,需要决策者根据舰船的破损状态迅速做出抗沉决策,而传统的抗沉辅助决策过程很难满足应急响应时的决策需要。因此抗沉指挥和决策的自动化已成为当前舰船安全技术发展的一个重要趋势,拥有完善的抗沉辅助决策系统将有助于舰船指挥员最大可能地恢复舰船的生命力和战斗力。旨在提高舰船的生命力而进行的抗沉辅助决策研究具有举足轻重的作用。为此,作为舰船抗沉辅助决策的初步探索,本文主要研究了以下几个方面:(1)研究了舰船破损后浮态、初稳性高、大倾角稳性及抗风能力的实时计算方法。重点研究了破损载况的实时计算方法,舰船破损后最小初稳性高的计算方法,破损后储备浮力的实时计算方法以及舰船不沉性的实时计算系统开发。(2)构建了以模型库系统为主,数据库系统,知识库系统和人机交互系统并重的舰船抗沉辅助决策系统。分别探讨了破损后初稳性高为正和为负的情况下需要采取的抗沉措施。针对破损后初稳性高为负的情况分析了不对称进水时两种基本状态需要采取的抗沉措施。重点研究了破损后初稳性高为正时的抗沉方案自动生成方法。(3)探讨了利用船上的抗沉舱,通过给出合理的调载方案来扶正舰体和恢复稳性的抗沉方案自动生成方法。建立了抗沉方案计算模型,分别采用非线性规划法(惩罚函数法)和改进的遗传算法来求解,得到了最佳抗沉方案。(4)重点研究了适用于船载计算机的抗沉方案实时计算方法即M-H方法,它依据不沉性标板图的数据,快速搜索得到较优的抗沉方案,并编程实现。本文研究成果有助于辅助舰员进行有效的损管决策和快速应急响应。

董美余[5]2009年在《舰船不沉性保障辅助决策系统框架研究》文中提出舰船在战斗中容易受到损伤,在它遭到某种程度损伤后及时恢复其航海和战斗能力是很重要的,同时我国的不沉性保障辅助决策系统与发达国家相比,还存在较大差距。因此,对舰船不沉性保障辅助决策系统进行研究具有十分重要的现实意义。本文的主要研究内容有:1)在不沉性计算方法的研究中,破损船舶自由浮态计算采用矩阵方法,破损船舶自由纵倾时的稳性计算采用最优化方法,本文以消耗在倾斜船舶的功为最小值这一条件,来确定总复原力矩(或力臂)曲线。2)本文分别针对舰船破损后的五种基本状态,分析采取恢复稳性和扶正舰船的先后次序和应采取的主要措施,并讨论了当破损舰船出现负初稳性后,恢复稳性和平衡舰体的先后次序。3)讨论了可视化技术应用于舰船信息显示系统的重要性,针对现有舰船抗沉图表不能满足快速显示和查询的需要,以VB6.0为开发工具,建立了舱室信息可视化系统。该系统人机交互界面友好,具备对舱室布置图和舱室信息的显示功能,操作简单。4)在以上研究的基础上,开发了舰船不沉性保障辅助决策系统框架,该系统可有效地协助舰员随时掌握舰船的浮稳态状况,并能提供最佳的抗沉方案以协助舰员有效完成舰船的不沉性保障工作。

参考文献:

[1]. 散货船抗沉性及破舱进水模拟系统的研究[D]. 尹建川. 大连海事大学. 2001

[2]. 散货船破损控制与决策的研究[D]. 孙大威. 大连海事大学. 2008

[3]. 运木船破舱浮性、稳性、强度及破舱进水模拟研究[D]. 李玉明. 大连海事大学. 2002

[4]. 舰船抗沉辅助决策系统研究[D]. 胡丽芬. 大连理工大学. 2010

[5]. 舰船不沉性保障辅助决策系统框架研究[D]. 董美余. 哈尔滨工程大学. 2009

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