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三峡过闸船舶吃水检测设施结构物设计研究
| 论文题名： | 三峡过闸船舶吃水检测设施结构物设计研究 |
| 关键词： | 通航船舶;吃水检测设施;位置布局;设计指标 |
| 摘要： | 为了保障三峡船闸及升船机等通航建筑结构物安全，以及提升公务服务和通航监管能力和确保三峡河段船舶通航的安全高效，加快三峡船闸安全运行监控、过闸船舶安全检查等设施设备的建设成为急需解决的问题。三峡过闸船舶吃水检测设施作为一种新型的长期、定点、无人值守的吃水检测河道工程结构物应运而生。本文基于三峡通航船舶吃水检测设施工程项目，对吃水检测设施工程结构物的设计做了深入的研究，为今后此类型结构物的设计提供了参考。 首先，吃水检测设施的位置布局与总体设计指标是检测设施能够发挥应有效能的基础。本文分析研究了三峡河段航道条件及三峡航道通航船舶船型特点，最终确定检测设施布局位置及总体设计指标。 其次，检测设施横杆结构是在水下承载吃水检测超声波传感器的细长体结构。本文基于计算流体力学软件，采用数值仿真的研究方法，计算了加装不同形状与不同尺寸导流板的横杆在正常状态与发生微小偏转的情况下流体绕流流动。通过对不同外形及尺寸的导流板计算的速度场云图及水流力系数时历曲线比对分析，确定检测横杆加装改进的椭圆形外形的导流板，可以有效的避免横杆涡激振动的发生，且横杆所受的水流力也能保证在一定的范围之内。 再次，检测横杆结构与浮式检测设施平台连接处的结构型式设计是吃水检测设施整体设计的关键。本文运用有限元方法校核其结构强度，评估横杆结构的安全性，最终根据有限元计算结构分析优选横杆结构型式设计方案。 最后，对吃水检测浮式平台主体结构进行设计，分析了浮式平台所受外部载荷，本文基于MSC.Patran/Nastran有限元分析软件校核浮式平台在正常工作工况下总纵强度和局部强度。通过计算校核浮式平台强度，对初步设计的浮式平台结构进行改善。最终通过校核，浮式平台整体应力与变形值均在许用应力值的范围内，表明浮式平台主体的结构具有较好的强度和刚度。 |
| 作者： | 渠继东 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 刘家新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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