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船舶破损应急封堵装置关键技术研究
| 论文题名： | 船舶破损应急封堵装置关键技术研究 |
| 关键词： | 船舶破损;模块化封堵装置;永磁力吸附;磁力计算;滚动展开布放 |
| 摘要： | 随着水上运输贸易日渐增多，水上船舶事故越发频繁，船舶事故给船主带来巨大经济损失，给环境带来不可逆转的破坏。人们迫切需要一种有效的船舶事故应急解决方法，能够在船舶发生事故后快速处理破损问题，保持船舶的续航能力，为修复工作争取宝贵时间，同时避免或减小环境遭到破坏。 本课题通过对破损后船舶状况进行研究，提出了基于磁吸附方式的模块化封堵装置设计方案，所设计封堵装置单体最大封堵面积为2.25m2；组合体可封堵宽度1.5m，长约10m左右的大型孔洞。封堵装置由吸附、支撑、连接、密封四个模块组成，其单体为链卷式，可进行滚动展开布放。为使装置在布放时可调节并方便使用后拆卸，装置设计有永磁吸力调节机构，通过调节永磁铁与船体表面距离，可改变永磁铁的吸附力。 本装置依靠永磁力吸附在船体表面，因此需要对永磁体的选择与排列进行合理的设计。文中基于电磁镜像理论和分子环流理论对长方体永磁块磁力进行计算，并得到长方体永磁铁的长宽高对次吸附力的影响规律。通过控制变量法，对多块磁块组合工作进行实验研究，得到永磁体间距离、永磁体与衔铁距离、轭铁厚度三个变量与磁路产生磁力的关系曲线，基于该实验结论可得到最大磁吸力的磁块排列方式，从而对磁路进行设计，使永磁体达到最佳工作状态，保证封堵装置工作状态时吸附的安全可靠。 本文对封堵装置工况进行分析，得到破损分别为大、小孔洞时的进水量计算方法，结合封堵装置工作状态下的简化模型，可计算出装置布放时受到的水阻力；装置布放后，通过计算得到船舶在不同航行速度下装置受到的水阻力，根据该结论对装置的关键部件进行校核，验证设计的安全可靠性。 |
| 作者： | 刘旭东 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 侯恕萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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