考虑消防水影响的船舶稳性时域模型研究与软件开发

作     者：王为 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张正艺;李雷雷

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

主      题：船舶消防 船舶稳性 时域模型 船舶软件 

摘      要：船舶稳性是船舶设计的重要内容之一,它表征了船舶抵抗外力引起的船体倾斜和恢复平衡位置的性能。当船舶遭遇失火事故时,消防人员需要向船体内持续注入大量消防水,在一定程度上会影响船舶的稳性,因此船舶消防作业时计算出船舶剩余稳性的工作具有极其重要的意义。本文研究了船舶消防作业对消防水的需求和进入船体内的消防水对船舶稳性的影响,建立了考虑消防水影响的船舶稳性时域模型,提出了船舶消防作业过程中初稳性和大倾角稳性的时域计算方法。为了解决实际工程应用中,船上计算机资源有限的难题,基于研究模型进行了软件开发;本文主要研究内容分为以下三个部分:(1)建立船舶消防水输入模型:借助国内外消防作业规范,分析船舶消防作业中消防作业持续时间、消防水输入速率、完成标准的影响因素,并基于船舶消防舱室的三维空间结构,研究消防水的计算方法。(2)建立船舶稳性时域模型:研究舱室内给定的消防水对船舶稳性的影响计算方法,结合消防水输入模型,基于关键时间节点求出整个消防作业过程中船舶初稳性和大倾角稳性时域曲线。(3)开展软件开发工作:基于消防水输入模型和船舶稳性时域模型,开发相关软件,并将开发的软件与Maxsurf软件分别应用于一艘散货船,对比计算结果,分析验证本研究模型与开发软件的准确性。本文通过建立船舶消防水输入模型和时域稳性计算模型,并开发了船舶稳性时域计算软件,可以实现船舶消防作业中稳性的快速估算与预报,具有一定工程意义。