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船型变化对二代稳性各失效模式影响的分析
| 论文题名： | 船型变化对二代稳性各失效模式影响的分析 |
| 关键词： | 船型参数;第二代完整稳性;失效模式 |
| 摘要： | 生命起源于海洋，海洋占据了地球表面积的71%。而船舶作为最重要的海上交通工具，具有运输量大，成本低，航道四通八达，不像火车、汽车受轨道和道路的限制等优势。但随着近些年来，海难事故的频频发生，国际海事组织因此制定了第二代完整稳性规则其中包括五种稳性失效模式，针对于每种稳性失效模式，又分别有三个不同层次的稳性评估方法，至此，就构成了第二代完整稳性衡准构架体系。国际海事组织近些年，针对二代稳性中各个失效模式的适用条件以及影响失效概率的各种船型要素进行了大量的实船研究，使得二代稳性的结构框架更加精确完善，判断准确性也大幅提高，目的就是为了保证船舶在海上的航行安全。 近十年来，国际海事组织安全设计与建造小组委员会(SDC)对二代稳性进行了大量的研究，目的就是为了制定一个新的标准，从而可以更加精确地评估船舶在海上的稳性情况。关于这五种稳性失效模式的薄弱性衡准，很多论文都用实船进行了研究分析，进一步确认衡准的可靠性。但是，这些论文大部分都是研究每种失效模式的前两层评估结果之间的比较结果以及一致性分析，主要是针对某些船型要素对单一失效模式的影响。遗憾的是，没有对不同稳性失效模式进行交叉对比，在某些情况下，所研究的稳性失效与其根源处的潜在物理现象密切相关，如参数横摇和纯稳性丧失，参数横摇和过度加速度。从设计人员的角度来看，了解这些衡准是如何联系在一起的，以及参数的修改会以哪种方式影响这些标准是很有用的，比如船长对参数横摇的影响大还是对纯稳性丧失这种失效模式的影响大，型宽对过度加速度的影响是正影响还是负影响。具体的工作内容如下： （1）深入分析二代稳性中五种稳性失效模式发生的基本原理，并分别总结出各失效模式的两层薄弱性衡准的基本判断计算方法； （2）利用CAESES软件，对母型船进行改变船型参数的系列变形处理，然后利用本课题组前期开发的程序进行第一层，第二层薄弱性衡准计算，得到各失效模式第一层的衡准值以及第二层的失效概率； （3）为了分析各船型参数对不同失效模式影响的程度，提出一个无因次化单位K指数来进行第一层间的对比分析，K指数主要是通过计算回归曲线的斜率来表示参数与衡准之间的关系，而第二层间的对比主要是基于失效概率来进行的； （4）对23艘样船（共69种载况）进行稳性的综合分析，总结出不同船型稳性性能差距大的原因。 |
| 作者： | 庄智博 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 马坤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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