基于液壓同步提升技術(shù)的船舶負(fù)載及系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析.pdf

1、近年來(lái)，隨著全球低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，船舶大型化發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)成為造船界和航運(yùn)界的共識(shí)，大噸位船舶不斷增多，海上應(yīng)急搶險(xiǎn)打撈形勢(shì)愈加嚴(yán)峻，一旦出現(xiàn)這種大噸位船舶在我國(guó)港區(qū)或主航道沉沒(méi)，因打撈能力不足，將會(huì)出現(xiàn)“一船沉沒(méi)、全港癱瘓”的狀態(tài)。
　　為了應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的危機(jī)，國(guó)內(nèi)各打撈局和相關(guān)企業(yè)開(kāi)始采用液壓同步提升這項(xiàng)新技術(shù)進(jìn)行沉船打撈作業(yè)。然而，目前實(shí)際應(yīng)用液壓同步提升技術(shù)時(shí)還存在一定的缺陷。在沉船打撈過(guò)程中，海上作業(yè)船舶會(huì)受到海水波浪的影響而

2、上下浮動(dòng)，這會(huì)造成單根鋼絲繩受力過(guò)大甚至斷裂，導(dǎo)致打撈工作失敗。
　　本文基于船舶水動(dòng)力學(xué)相關(guān)理論，通過(guò)分析隨機(jī)波浪數(shù)學(xué)模型、船舶隨波浪運(yùn)動(dòng)和液壓同步提升打撈系統(tǒng)負(fù)載時(shí)域變化，對(duì)液壓同步提升打撈系統(tǒng)中的工程駁船和沉船運(yùn)動(dòng)、受力（力矩）情況進(jìn)行數(shù)值計(jì)算研究。
　　本文第一章闡述了基于液壓同步提升打撈技術(shù)的船舶運(yùn)動(dòng)及系統(tǒng)負(fù)載的研究背景，論證了本文研究?jī)?nèi)容的理論意義及工程實(shí)用價(jià)值。同時(shí)總結(jié)和歸納了液壓同步提升技術(shù)在沉船打撈案例中的

3、應(yīng)用、船舶負(fù)載和運(yùn)動(dòng)特性的建模、波浪規(guī)律和波浪載荷、陸地上液壓同步提升技術(shù)的研究、船舶在波浪中的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)以及船舶系泊系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)等關(guān)聯(lián)性課題的研究現(xiàn)狀。
　　本文第二章應(yīng)用規(guī)則波和不規(guī)則波理論，以三維勢(shì)流理論為基礎(chǔ)，用數(shù)學(xué)方法對(duì)不規(guī)則波的波浪運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合理描述，模擬了海洋中的波浪環(huán)境，并介紹了波浪分析的長(zhǎng)短期統(tǒng)計(jì)方法。
　　本文第三章應(yīng)用船舶運(yùn)動(dòng)的頻域理論，建立打撈工程船在波浪中的頻域運(yùn)動(dòng)方程，并介紹了方程的求解方法，對(duì)于六自

4、由度運(yùn)動(dòng)中的升沉運(yùn)動(dòng)做了重點(diǎn)分析。以煙臺(tái)打撈局的新型12000t抬浮力駁船為模型，在水動(dòng)力分析軟件HydroStar中進(jìn)行了計(jì)算，根據(jù)譜分析法得出了不同海況下該駁船打撈過(guò)程中的升沉運(yùn)動(dòng)幅值。
　　本文第四章在上述頻域理論的基礎(chǔ)上，研究了打撈工程船在波浪中的時(shí)域運(yùn)動(dòng)規(guī)律，給出了時(shí)域運(yùn)動(dòng)的一般方程。同樣以煙臺(tái)打撈局的新型12000t抬浮力駁船為模型，在Ariane軟件中進(jìn)行了3小時(shí)的時(shí)域計(jì)算，得出了不同海況下該駁船打撈過(guò)程中的升沉運(yùn)動(dòng)

5、幅值，并且把計(jì)算結(jié)果同譜分析法得出的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　本文第五章在上述工程船隨波浪運(yùn)動(dòng)響應(yīng)分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)同步提升打撈系統(tǒng)的負(fù)載進(jìn)行了時(shí)域分析。首先對(duì)沉船的受力和力矩進(jìn)行了理論分析，接著輸入12000t抬浮力工程駁船在波浪中升沉和縱搖運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，以理論分析方程為基礎(chǔ)，在Matlab中通過(guò)函數(shù)模塊對(duì)液壓同步提升系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)載時(shí)域計(jì)算，輸出“世紀(jì)之光”號(hào)沉船在水下的升沉加速度、沉船的角加速度和鋼絲繩拉力變化的時(shí)域結(jié)果。這