沉船打捞作业安全研究

发布时间：2017-10-08 04:04

  本文关键词：沉船打捞作业安全研究

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【摘要】：随着船舶沉没事故及搁浅事故的增加,世界各国对沉船进行整船打捞作业的数量也随之增多。然而,这些工作通常都是依据经验做评估,有限的相关沉船整船打捞作业理论研究的侧重点不包括沉船整船打捞作业的动力学效应,但是,依据DNV的相关规范,在使用起吊设备时是需要考虑起吊设备的动力学效应的。为了研究沉船整船打捞作业的动力学效应对沉船的整船打捞作业的安全性的影响,并且在理论上基于沉船主船体的动力响应以及千斤缆张力对沉船的整船打捞作业进行安全性评估,本文应用时域响应分析方法,基于一些假设,对沉船正船打捞作业的二维化问题进行了时域内的模拟分析。文章首先给出沉船整船打捞作业的二维化问题中,翻转主船体过程的千斤缆张力的准静态理论解,随后计算获得对应的准静态数值解,将数值解与理论解进行对比分析,验证了本文使用数值方法的可行性。随后,本文应用数值方法,分别以沉船的主船体重量,打捞作业中使用的千斤缆刚度,绞缆机的收缆速度为变量,计算了各个工况下千斤缆张力随时间的变化曲线,同时也计算出了每一个工况下千斤缆张力的最大值.及最大值较初始稳定值增量的百分比,分析得到了沉船的主船体重量,千斤缆的刚度以及绞缆机的收缆速度对千斤缆的张力的影响。随后,本文以一个算例为例,依据计算的千斤缆的张力及船舶的动力响应对静水中的沉船的整船打捞作业进行了安全性的评估。论文还讨论了波浪载荷对打捞作业进行中的千斤缆的张力的影响。论文分别以波浪模型、波浪入射方向、波浪幅值以及波浪周期为变量,计算了各个工况下千斤缆的张力以及张力的最大值,得到了不同波浪参数对千斤缆的张力及张力最大值的影响,同时基于计算得到的千斤缆张力的最大值对波浪载荷影响下的打捞作业进行了安全性分析。论文的研究结论可为沉船整船打捞作业的设备选型、缆力计算以及安全性评估提供参考。
【关键词】：安全性 打捞 船舶 张力 千斤缆
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U676.6
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-24
• 1.1 选题背景及研究意义11-14
• 1.1.1 选题背景11-13
• 1.1.2 研究意义13-14
• 1.2 国内外有关打捞作业的理论或实践研究的现状以及发展趋势14-21
• 1.2.1 有关直接针对打捞作业的研究的现状14-18
• 1.2.2 有关针对打捞设备及辅助打捞的方法的研究的现状18-19
• 1.2.3 有关针对海上起吊方法以及吊缆安全性方面研究的现状19-21
• 1.2.4 国内外目前有关沉船打捞技术的研究情况的简要综合分析21
• 1.3 论文的主要研究内容以及研究方法21-23
• 1.4 论文的主要创新点摘要23-24
• 第二章 沉船的整船打捞作业二维化力学模型的建立24-32
• 2.1 沉船的整船打捞作业二维化力学模型的建立24-30
• 2.1.1 建立沉船的整船打捞作业二维化力学模型时所考虑的因素及忽略的因素24-27
• 2.1.2 沉船的整船打捞作业二维化力学模型的建立27-29
• 2.1.3 一个算例29-30
• 2.2 本章小结30-32
• 第三章 沉船的整船打捞作业二维化力学问题的数值模拟32-52
• 3.1 AQWA简介32-33
• 3.2 AQWA中的坐标系惯例33-39
• 3.2.1 固定参考坐标系33-34
• 3.2.2 局部结构坐标系34
• 3.2.3 局部关节坐标系34-35
• 3.2.4 坐标旋转和欧拉旋转坐标变换35-38
• 3.2.5 方向和相位角准则38-39
• 3.3 对准静态问题进行的动力学要素的补充39-48
• 3.3.1 沉船的附加质量以及附加阻尼的考虑39-42
• 3.3.2 打捞作业中使用的千斤缆的力学模型42-44
• 3.3.3 绞缆机的力学模型44-47
• 3.3.4 沉船的整船打捞作业的时域内的动力学问题数学模型47-48
• 3.4 应用AQWA求解沉船的整船打捞作业的时域响应问题48-50
• 3.5 沉船的整船打捞作业准静态问题的数值解与问题理论解的对比分析50
• 3.6 本章小结50-52
• 第四章 千斤缆张力值的波动研究及张力最大值的计算52-97
• 4.1 沉船的主船体的重量对千斤缆的张力值的影响52-64
• 4.2 千斤缆的吊缆刚度对千斤缆的张力值的影响64-77
• 4.3 绞缆机的卷缆速度对千斤缆的张力值的影响77-96
• 4.4 本章小结96-97
• 第五章 静水中打捞作业的安全研究97-101
• 5.1 安全性的定义97
• 5.2 本文中打捞作业的安全性评估标准及方法97
• 5.3 某船舶的经水中的打捞作业的安全性评估97-100
• 5.3.1 千斤缆张力的最大值的计算98-99
• 5.3.2 打捞作业的安全性评估99-100
• 5.4 本章小结100-101
• 第六章 波浪载荷对沉船的整船打捞作业的影响101-113
• 6.1 波浪载荷的数学模型101-106
• 6.1.1 Airy波101-103
• 6.1.2 Stokes波103-106
• 6.2 响应幅值算子(RAOs)106-107
• 6.3 波浪载荷作用下的沉船的整船打捞作业千斤缆张力计算107-111
• 6.3.1 沉船主船体的横摇RAO107
• 6.3.2 使用Airy波模型和Stokes波模型计算得到的千斤缆的张力107-109
• 6.3.3 波浪入射方向对千斤缆张力的影响109
• 6.3.4 波浪入射周期对千斤缆张力的影响109-110
• 6.3.5 波浪入射波幅对千斤缆张力的影响110-111
• 6.4 波浪载荷对沉船的整船打捞作业的安全性的影响111-112
• 6.5 本章小结112-113
• 结论113-114
• 参考文献114-118
• 致谢118

【参考文献】

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本文编号：991847