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原文传递渤海冰期船舶航行安全分析

论文题名：	渤海冰期船舶航行安全分析
关键词：	渤海地区;散货船;浮冰区域;航行安全
摘要：	每年12月到次年4月，我国渤海海域会出现或轻或重的浮冰，不同航行区段冰期长短、分布范围大小、厚度、表面堆积程度等因素影响着船舶能否安全通过渤海海域。因船舶在渤海冬季海域航行时常发生与浮冰碰撞船体损坏或偏离人工航道搁浅的问题，船舶不确定能否安全通过渤海海域，大多船舶停留在港，严重影响了常规船舶的正常运营，一旦贸然出海，发生意外后，造成的船员生命和财产损失难以估量。而目前我国对于渤海地区冬季安全航行研究有较大缺口，对于完整的渤海海域船舶冬季航行有限元分析暂无，故本文开展了渤海冰期船舶航行安全分析研究。　　（1）本文以一艘30000吨级散货船为研究对象，针对上述问题，提出了渤海浮冰区安全航行研究方案。通过对渤海进行详细的调研，统计了渤海冬季的海况及冰情数据，确定了影响船舶在渤海冬季安全航行的因素，总结了渤海冬季风、浪、流、海浪飞沫积冰和海冰对船舶安全航行的影响尤其是危害。　　（2）根据规范要求确定了本文使用的风、浪、流、海浪飞沫积冰、重力、静水压力等载荷的计算公式。　　（3）确定了本文采取的附加质量有限元分析计算方法，介绍了本文有限元建模研究过程。根据船舶在冬季渤海海域实际航行情况，建立了有限元模型并设定了船与浮冰相对速度、船与浮冰的作用角度、浮冰的大小、浮冰的厚度、船舶的载重量、船舶的直航与转向等6类工况。　　（4）提出了计算分析方法，计算了本文设定的6类工况，并对结果进行汇总分析。计算结果表明：相对航速每增加一节，船体所受损伤程度增加16％，偏移航道位移增加75%；浮冰每增大1m，船体所受损伤程度增加9%；浮冰每增厚5cm，船体所受损伤程度以20%的比例增加；载重量每增加10000t，船体受损程度增加71%。船舶与浮冰作用角度每增加30°，偏移航道位移增加90%。当遭遇的浮冰半径为5m，厚度为25cm，30000吨级船载重量大于20000吨在渤海海域航行时，当速度超过7.78节，船体会发生损坏，当以5.83节速度航行时即使30000吨级船满载，船体也不会发生损坏。30000吨级船满载以5.83节相对速度航行，船与冰角度为150°时，船与浮冰每作用1h，船体偏移量为27m。　　最后本文根据分析结果，总结了船舶在渤海冬季进行相关作业时应注意的事项并提出了安全航行的方案及建议，本文研究成果可为渤海冬季安全航行提供参考。
作者：	申泽
专业：	航海科学与技术
导师：	杜嘉立
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2022