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风浪作用下码头系泊船数值模拟研究
| 论文题名： | 风浪作用下码头系泊船数值模拟研究 |
| 关键词： | 风浪作用;系泊船;六自由度运动;数值模拟 |
| 摘要： | 自我国改革开放以来，国内经济市场得到了迅猛的发展。鉴于我国港口建设发展趋势及沿海产业园区海上货物运输的迫切需求，为节约运输和防波堤建设成本，部分码头及泊位的选址条件较差。因此船舶在码头前沿系泊作业时，易受外界风、浪载荷的影响，产生六个自由度的运动，影响码头作业效率。当系泊船所受风、浪载荷过大时，系泊船会产生较大幅度的运动，甚至会导致缆绳张力过大而发生断缆事故，威胁码头、船舶及工作人员生命财产安全。因此针对船舶在风、浪作用下的系泊稳性进行研究是非常有意义的，同时也是十分必要的。 本文在对风、浪载荷、缆绳张力、船舶运动控制方程等系泊系统所涉及的相关理论学习的基础上，利用SolidWorks、Ansys workbench等仿真建模软件，针对5万吨级散货船在重力沉箱式码头前沿系泊的工况，建立了码头系泊运动响应数学模型，并应用该模型在不同风、浪载荷工况下对系泊船的运动响应及缆绳张力变化进行了研究。 本文对风、浪载荷对系泊船运动及缆绳张力的影响，主要从以下几个方面开展了研究： （1）在7级横向吹开风的基础上，分别以波浪入射角度为90°~270°、波浪振幅为0.5m~1.8m、波浪周期为5s~21s的模拟工况，分析、探讨了波浪入射角、高度及周期对系泊船运动的影响。 （2）在5级、7级风速下，以风向为000°~315°时系泊缆绳的受力进行了模拟，分析了风向、风速改变下，系泊船缆绳受力的变化。 （3）在波浪入射角度为90°~270°、波浪振幅为0.5m~1.8m、波浪周期为5s~21s的模拟工况下，分析、探讨了波浪入射角、高度、周期对系泊船缆绳张力变化的影响。 本文针对5万吨级散货船靠泊重力沉箱式码头建立了数学模型，分析、研究了风、浪载荷作用下系泊船的运动响应及缆绳张力变化规律，所得结论可为同等级的船舶、码头系泊作业提供参考。 |
| 作者： | 王浩杰 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 甘浪雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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