仿古帆船型制及靜水與波浪穩(wěn)性計(jì)算研究.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，隨著旅游船型多樣化的需求，中華仿古帆船作為中國古文化的代表之一，也得到大力的發(fā)展。然而，帆船不同于常規(guī)船舶，它有著過大的受風(fēng)面積和極高的風(fēng)壓中心高，其穩(wěn)性的校核就不同于常規(guī)的船舶。加之中國目前還沒有對帆船的穩(wěn)性做出明確而具體的要求，使得目前的帆船完整穩(wěn)性校核沒有實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化和統(tǒng)一化。這些因素都阻礙了中華仿古帆船的發(fā)展，對傳承中國悠久的古船文化起到了一定限度的制約。與此同時，現(xiàn)在大量的海損事故數(shù)據(jù)表明一艘滿足目前穩(wěn)性規(guī)范

2、要求且航行性能優(yōu)良的船舶，在波浪上航行時其穩(wěn)性并不能得到有效保證?！皣H穩(wěn)性會議”第七屆會議上，就提到：目前大約有近90％的船舶穩(wěn)性事故的發(fā)生是由于船舶駕駛?cè)藛T對缺乏船舶在波浪上的穩(wěn)性變化的認(rèn)識與了解而導(dǎo)致的人為事故的出現(xiàn)。由于船舶實(shí)際航行中都是處在洶涌的海面上的，所以研究帆船完整穩(wěn)性校核要求和帆船在波浪中的穩(wěn)性變化情況對帆船安全性是極其必要的，并且可以指導(dǎo)中華仿古帆船的開發(fā)，其次可以提高船舶的安全航行性和船舶性能的校核依據(jù)，大力保證船

3、舶財(cái)產(chǎn)和人員生命安全，其中的規(guī)律也為設(shè)計(jì)者及船舶駕駛?cè)藛T提供實(shí)際運(yùn)用時的參考資料。
　　 本文旨在分析國內(nèi)外帆船穩(wěn)性校核要求或規(guī)范，以合適的帆船校核要求作為本文帆船穩(wěn)性計(jì)算校核的依據(jù)。與此同時，基于波浪穩(wěn)性純穩(wěn)性損失原理，編程計(jì)算某仿古帆船波浪穩(wěn)性，探討帆船的波浪穩(wěn)性變化規(guī)律，找出帆船在波浪中航行容易發(fā)生傾覆的特殊情況。在以上分析的基礎(chǔ)上通過結(jié)合對中華帆船船型特點(diǎn)、中華帆型特點(diǎn)及帆船航行特點(diǎn)，提供該仿古帆船設(shè)計(jì)和航行時的幾點(diǎn)注意

4、事項(xiàng)。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　 首先，本文總結(jié)了國內(nèi)外學(xué)者的帆船穩(wěn)性試驗(yàn)結(jié)論及一些國家的帆船規(guī)范要求。通過對比分析不同國家帆船要求或規(guī)范的初穩(wěn)性高，帆面積修正或帆面積計(jì)入穩(wěn)性校核計(jì)算的方法，穩(wěn)性消失角等一系列參數(shù)找出較為合適的帆船穩(wěn)性校核依據(jù)。
　　 其次，本文研究了規(guī)則波下船舶航行時的復(fù)原力臂變化情況。建立船舶與波浪的三個坐標(biāo)系，通過相互問的轉(zhuǎn)化，求出船舶與波浪的交點(diǎn)。與此同時采用船舶浸水部分面積及形心的通用計(jì)算

5、方法，結(jié)合浮力與重力相互平衡和船舶縱傾力臂為零的瞬時平衡方程求出船舶與波浪在某一瞬時的較為精確的船舶-波浪交點(diǎn)坐標(biāo)。從而得出此瞬時狀態(tài)下的船舶浸水部分的面積及對應(yīng)的形心位置，通過Froude Krylov假說編程實(shí)現(xiàn)船舶在波浪上的復(fù)原力臂值的計(jì)算，最終得到船舶在波浪上的穩(wěn)性曲線變化規(guī)律。
　　 最后結(jié)合中式帆型特點(diǎn)、中式帆船船型特點(diǎn)及帆船航行特點(diǎn)和上述帆船穩(wěn)性校核依據(jù)，通過計(jì)算波浪航行的穩(wěn)性曲線變化規(guī)律，提供帆船設(shè)計(jì)與航行時的注