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VLCC船舶主船体分舱优化方法研究

作　者: 王志国
导　师: 林焰
学　校: 大连理工大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: 超大型油船分舱破舱稳性优化设计 MARPOL公约
分类号: U664
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 192次
引　用: 4次
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内容摘要

随着世界经济的发展，人们对石油能源的需求量日益增大，VLCC成为海上石油运输的主要载体之一，其远距离运输的良好经济性使之成为不可替代的船型。但与此同时，随着不断发生的油船海损事故，以及人们对环境保护意识的增强，其分舱和稳性问题已经引起人们的高度重视，并逐渐制定了相应的强制性规范，至今已对分舱和稳性有了严格而详尽的要求。为了探讨各种舱室要素在油船典型载况条件下对完整稳性、分舱以及破舱稳性的影响，本文通过大量的计算分析，对参数进行了分类比较，得出了各主要舱室要素变化对船舶破损后剩余稳性的影响规律，并可用于指导分舱设计。论文主要研究内容包括： (1)系统地阐述了MARPOL规范对油船分舱以及船舶稳性的要求及其注意点。对规范的新规定进行了研究，分析其变化对现代大型油船分舱设计的影响，并探讨了解决的方法。 (2)通过对超大型油船主船体货油舱段的舱室要素进行分析，探讨了双壳体压载舱的划分方式和尺度变化对破舱稳性的影响，并讨论了不同压载方式对MARPOL规范新规定的船底撕裂后剩余稳性的影响。重点对压载舱的组合形式、双舷侧宽度和双层底高度进行分析讨论，并给出其变化规律曲线。这样就可以对分舱方案进行调整，确定要变化的舱室要素及其变化程度，为设计人员提供参考。 (3)在理论研究的基础上，进行油船分舱设计和方案比较，运用Skip CAD System软件进行计算并校核结果。对于不满足规范要求的参数进行分析，根据舱室要素的变化规律，对船舶分舱及总布置设计进行改进，使之从稳性的角度考虑达到规范的要求。本文对今后采用遗传算法或模糊优化算法等优化方法对分舱和破舱稳性计算进行建模时，目标函数的选取以及约束条件、遗传算子、主要影响因素的确定起到参考的作用，是前期的、基础性的工作。

全文目录

1 前言  8-15
  1.1 论文的研究背景  8-9
  1.2 船舶分舱与破损稳性研究方法的发展及现状  9-11
  1.3 船舶分舱和破舱稳性研究概况  11-13
    1.3.1 分舱与破舱稳性衡准计算方法  11
    1.3.2 国外分舱研究概况  11-12
    1.3.3 国内分舱研究概况  12-13
  1.4 论文的意义及主要内容  13-15
    1.4.1 论文的意义  13
    1.4.2 论文的主要内容  13-15
2 VLCC船舶发展及世界油船市场  15-22
  2.1 VLCC概述  15-18
    2.1.1 VLCC的兴衰  15
    2.1.2 VLCC的发展  15-18
  2.2 VLCC油船航运市场  18-20
    2.2.1 VLCC成交量与船价  19
    2.2.2 亚洲金融危机对VLCC油船市场的影响  19-20
  2.3 世界VLCC油船市场分析  20
  2.4 国内船厂建造VLCC情况  20-22
3 舱室分类及规范对分舱的要求  22-34
  3.1 舱室分类  22-23
  3.2 船体水下部分及进水舱要素  23-26
    3.2.1 进水舱的分类  24-25
    3.2.2 渗透率  25-26
  3.3 MARPOL73／78对船舶分舱的要求  26-31
    3.3.1 货油舱区域分舱划分要求  26-28
    3.3.2 专用压载舱容量及其保护位置确定  28-30
    3.3.3 专用压载系统  30
    3.3.4 假定流油量要求  30-31
    3.3.5 破舱稳性要求  31
  3.4 MARPOL 13F和25A的要求  31-34
    3.4.1 MARPOL 13F的要求  31-32
    3.4.2 MARPOL 25A的要求  32-33
    3.4.3 为满足MARPOL13F和25A要求的措施  33-34
4 VLCC主船体分舱方案及性能比较  34-47
  4.1 压载舱型式及组合方案对比  34-43
    4.1.1 常见专用压载舱型式  34-35
    4.1.2 压载舱的组合型式  35-38
    4.1.3 不同压载舱组合形式的船底撕裂剩余稳性对比  38-41
    4.1.4 主船体内双壳宽度对破舱稳性的影响  41
    4.1.5 主船体内双层底高度对破舱稳性的影响  41-43
  4.2 货油舱长度及其个数对船舶分舱的影响  43-47
5 MARPOL规范下的VLCC实船方案确定算例  47-69
  5.1 静水力性能计算  48-50
    5.1.1 静水力曲线  48
    5.1.2 进水角曲线  48-50
  5.2 舱容与自由液面惯性矩  50-51
  5.3 破损假定与破损组合  51-55
  5.4 稳性要求  55-61
    5.4.1 液舱要素计算  55-56
    5.4.2 自由液面影响及修正  56
    5.4.3 浮态与初稳性计算  56
    5.4.4 风力及风压力臂计算  56-61
  5.5 稳性校核  61-69
    5.5.1 完整稳性校核  61-62
    5.5.2 破舱稳性校核  62-69
6 结论与展望  69-71
  6.1 工作总结  69-70
  6.2 工作展望  70-71
参考文献  71-76
致谢  76-77
发表或待发表的论文和参加的科研项目  77-79

VLCC船舶主船体分舱优化方法研究

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