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不同结构型式的浮式防波堤海上拖航性能比较研究
| 论文题名： | 不同结构型式的浮式防波堤海上拖航性能比较研究 |
| 关键词： | 浮式防波堤;拖航性能;数值模拟;运动响应 |
| 摘要： | 浮式防波堤是海岸防护工程结构物的一种，它可以用来抵御波浪，保护海港内各类结构物，并且对进出港的船舶的安全进行有效的保障。相对于传统的防波堤而言，浮式防防波堤的消波性能更有效，造价更加的低廉，结构的可移动性强，最重要的是环保性能优越。因此，对于浮式防波堤的研究有着非常重要的意义。 本文对已有的三种结构型式的浮式防波堤的拖航性能进行了研究，通过研究文献了解了国内外对拖航性能的研究成果，根据浮式防波堤的具体情况对拖航的方式、绑扎方式以及拖航工况进行了确定。根据拖航方案对三种结构型式的浮式防波堤的拖航性能进行了研究。根据给定的浮式防波堤的具体参数，运用建模软件Solid Works对三种结构型式的浮式防波堤进行了建模，为后续的数值模拟计算提供帮助。运用水动力软件ANSYS-AQWA的时域模块对三种结构型式的浮式防波堤的拖航性能进行了计算，并对三种结构型式的浮式防波堤的运动响应、绑扎张力、防撞垫受力以及拖缆张力等拖航性能进行了分析比较。根据对三种浮式防波堤的拖航性能的比较，选出一种拖航性能最优的防波堤。通过FINE/Marine软件对所选防波堤的拖航阻力进行数值模拟，进一步研究此种防波堤的拖航性能，数值模拟的工况主要是以改变拖航航速以及海况等级等方式来设置的。为了更好的展现所选浮式防波堤在实际拖航中的拖航阻力性能，通过模型试验的方式对所选浮式防波堤的拖航阻力性能进行研究，并与数值模拟的结果进行对比，研究数值模拟与模型试验这两种方式下圆筒型浮式防波堤的拖航阻力的差异。 结果表明，圆筒型浮式防波堤的拖航性能是三种结构型式的浮式防波堤中最优的，能够保证在同种工况下的拖航过程的经济、安全。而网笼型浮式防波堤的拖航性能比较不稳定，在拖航运动响应、绑扎张力、防撞垫受力以及拖缆张力等拖航性能方面是三种结构型式的浮式防波堤中最差的，不利于拖航过程的经济、安全。对于圆筒型浮式防波堤的拖航阻力，随着航速的增加阻力呈现的是递增的趋势，而且在高航速下增加趋势更为的明显，说明对于圆筒型浮式防波堤的拖航作业需要选择合适的航速来进行。在高海况下，圆筒型浮式防波堤的拖航阻力较大，不利于浮式防波堤拖航作业的经济、安全，所以对于拖航作业而言需要选择合适的海况来进行。 |
| 作者： | 阚俊伟 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 蒋志勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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