非对称双体船稳性计算【文献综述】

《非对称双体船稳性计算【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、毕业设计文献综述船舶与海洋工程非对称双体船稳性计算一、引言在经济高速发展，全球合作日益加快的年代，海上运输已成为如今国家间的主要运输手段。在海运方面，为了进一步保障海上人生安全和防止造成环境污染，国际公约和规则、政府制定的法规以及船级社建造规范都有了许多更新和改善。再加上如今层出不穷的船型设计以及载货需求，这些都对船舶稳性提出了更高更新的要求。近年来，多体船一直广受人们的关注，在有关船舶的期刊上也能屡屡见到有关多体船研究的报告。然而不管是单体船还是多体船，它们都是属于对称型的船体。而所谓非对称船型是相对于传统的对称船型而言的，它是指船体在设计水线下横剖面形成不对称形状的船型。

2、单体船和双体船甚至多体船都可能出现不对称船型。不对称双体船概念的提出为研究与解决日益复杂的航行海况要求开拓了心思路，这种船型具备了单体船和双体船的许多优点。虽然它的阻力性能不然对称型的，但是非对称高速双体船能减缓横摇。同时该船型具有优良的适航性、良好的稳性、甲板面积大、易于平行停靠码头等诸多优势。然而，虽然目前已经造出了很多的不对称船型的游艇[1]，例如2003年由中国烟台莱佛士船厂制造完成的一艘名为亚洲女士号的大型游艇。但是对于非对称船型的理论研究却是寥寥无几。而本文又是在《多体船完整稳性计算》的基础上，根据文献[2]的基本原理来研究非对称双体船的。为了研究方便，我们只是研

3、究和分析非对称双体船型的完整稳性，并不考虑主侧体之间位置变化而带来的稳性的变化。船舶稳性是指船舶在外力作用下偏离其平衡位置而倾斜，当外力消失后，能自行回复到原来平衡位置的能力。它的研究是船舶行业中一个非常重要、非常复杂的课题。船舶稳性是船舶最重要的性能之一,是船舶航行安全的基本保障,也是船舶检验的主要内容之一。因此，很有必要对这种新船型进行稳性的研究。由于水线下船体横剖面的不对称性，传统的计算船舶初稳性的公式将不再完全适用于不对称船体，所以应该重新推导适用于非对称双体船的初稳性计算公式。由于初稳性计算公式前人已经进行过推导，因此，本文将在它的基础上详细计算验证此公式的可行性。

4、而对于非对称双体船的大倾角稳性我们只能根据静力学的有关知识进行分析研究。不对称双体船在外力的作用下产生倾斜以后，水下部分体积的形状发生了变化，即体积型心（浮心）发生了变化，它向倾斜的一侧发生了移动。因此在讨论稳性问题时，首先需要确定倾斜水线的位置，找出浮力作用线，然后才能分析复原力矩的大小和方向。二、本课题研究的背景及意义船舶静止漂浮于水面某一位置时，受到两个作用力，其大小相等方向相反，而且两者的作用点在同一铅垂线上，这时船舶处于平衡状态。但是船舶在海上航行时，经常受到风浪等各种外力的干扰，使其产生倾斜，这样就破坏了原来正浮时的平衡状态。船舶在受到外力干扰产生倾斜后会不会翻转

5、？当外力消失后船舶会不会回复到原来的平衡位置？这就是船舶的稳性问题。因此船舶航行时必须满足一定的稳性要求。王元禹在文献[3]一文中提到稳性是船舶最基本的航行性能之一，它直接影响着船舶航行的安全,也是船舶检验的主要内容之一。有没有足够的稳性，同时也决定了这艘船舶能否通过船检而投入运盈。船舶在任何方向的倾斜，可分成如下两种基本浮态：船舶的横向倾斜，即向左舷或右舷一侧的倾斜（简称横倾）；纵向的倾斜，即向船首或船尾的倾斜（简称纵倾）。倾斜力矩的作用平面平行于中横剖面是称为横倾力矩，它使船舶产生横倾。倾斜力矩的作用平面平行于中纵剖面部时称为纵倾力矩，它使船舶产生纵倾。假若倾斜力矩的作用

6、是从零开始逐渐增加，使船舶倾斜时的角速度很小，可忽略不计，则这种倾斜下的稳性称为静稳性。若倾斜力矩是突然作用在船上，是船舶倾斜有明显的角速度的变化，则这种倾斜下的稳性称为动稳性。研究船舶的横向和纵向抵抗倾斜的能力，分别称为横稳性和纵稳性。造成船舶离开原来平衡位置的是倾斜力矩，它可由风和浪的作用、船上货物的移动、旅客集中于某一舷侧、拖船的急牵、火炮的发射以及船舶回转等所产生，其大小取决于这些外界条件。促使船舶回复到原来平衡位置的是复原力矩，其大小取决于排水量、重心高度及浮心移动的距离等因素。因此，在倾斜力距和复原力矩这一对矛盾中，前者是外因，后者是内因。对于常规船舶而言，纵向稳

7、性对船舶的安全性能影响很小，而且发生倾斜的角度也很小，然而对于小水线面双体船在高速时容易失去纵向运动稳定性的问题，文献[4]也已经通过数学分析和程序设计对安装鳍的设计方案进行过研究。因此考虑稳性问题时常规船舶基本上都只要考虑横向稳定性。而横向稳性又可分为初稳性和大倾角稳性。初稳性（或称小倾角稳性）一般是指倾斜角度小于10°～15°或上甲板边缘开始入水前的稳性。大倾角稳性一般指倾角大于10°～15°或上甲板边缘开始入水后的稳性。把稳性划分为上述两部分的原因是，在研究船舶小倾角时可以引入某些假定，既使浮态的