巨型船舶大风浪中系泊模型试验研究.pdfVIP

巨型船舶大风浪中系泊模型试验研究 李 臻 硕士研究生 上海交通大学船舶与海洋工程学院[200030] 杨 启 硕士／副教授 ／副院长 上海交通大学船舶与海洋工程学院[200030] 宗贤骅 研究员 ／副总经理 上海外高桥造船有限公司[200137] 刘建峰 博士／高级工程师 上海外高桥造船有限厶／＼司[200137] 摘 要 通过对一艘 17．5万吨散货船的大风浪系泊模型试验 ，得出了在吹岸风和吹开风状态 下，护舷和缆绳 的受力随风浪流及风 向角变化的一般规律 以及不同吃水对船舶受力、系泊缆绳和护 舷受力的影响，对 巨型船舶的大风浪系泊有重要的参考价值 。 关键词 船舶 系泊 模型试验 缆绳 护舷 中图分类号 U661．7 表 1 实船和船模的主尺度 0 引 言 项 目名称 ／单位 实 船 模 型 系泊在码头上的巨型船舶 ，在强风大浪作用下 ， 总长 L。A／m 289．0 5．453 承受着巨大的外力，故经常发生缆绳崩断 ，船舶撞毁 垂线间长 L ／m 279．0 5．264 码头并造成 自损等重大海损事故 。随着 巨型船舶建 型宽 B／m 45．0 0．849 造与使用的增多，系泊事故问题显得愈来愈突出，因 型深 D／m 24．5 0．462 设计吃水 d／m 16．5 0．311 此确定系泊船受力、缆绳与护舷受力和码头受力 日 排水体积v ／m3 178820．5 1．201 益重要。但同时系泊又是个非常复杂的力学 问题 ， 单纯理论研究难 以完美解决。 致 ，除船身主体水线以上严格按照型线图制作以外 ， 为了了解在大风浪状态下船舶、缆绳 、尤其是护 上层建筑中重要的受风部分诸如驾驶楼 、烟囱、救生 舷和码头的受力情况及其变化规律 ，上海外高桥造 甲板、九个舱 口围板及舱 口盖等都按业主提供的布 船有限公司与上海交通大学合作对一艘 17．5万吨 置总图按 比例正确模拟制造 。基于相 同的方法，码 散货船在不同风浪流和不同吃水的系泊状态下的受 头也进行了正确的模拟 。 力状况进行 了试验研究 。 图 1是系泊布置图，试验采用了7根缆绳 (编号 1～7)和 8个护舷 (编号①～⑧)，图中给出了相关尺 1 模型试验 寸(单位是 m)，并给出了风浪流方 向的正负规定。 上海交通大学国家重点实验室风浪流水池的此 1．2 系泊缆绳及 护舷 的模 拟 次试验借鉴了过去系泊模型试验l1J的成功经验 ，采 1．2．1 系泊缆绳 取正交试验方法进行试验 。 船舶在系泊时所采用的都是尼龙缆绳 ，其实际 这一次试验 中测量 了系泊缆绳和护舷的受力， 规格是八股绳索的锦纶复丝缆 ，直径 112rrlIn，线密 也 比较 了不同吃水对于缆绳、护舷受力的影响。 度8110ktex，断裂强度 2060kN。系泊缆绳的模型 1．1 船舶 和码 头 的模拟 除长度、直径等按缩尺 比的有关规定进行正确模拟 试验模型的缩尺 比 =53，船模的排水量、重心