《船舶第二代完整稳性参数横摇薄弱性衡准计算》.pdf

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1、56卷增刊1(总第213期)中国造船Vo1．56Special1(SerialNo．213)2015年5月SHIPBUILDINGOFCHAMay2015文章编号：1000"4882(2015)S10064．08船舶第二代完整稳性参数横摇薄弱性衡准计算卜淑霞，顾民，鲁江，王田华(中国船舶科学研究中心，无锡214082)摘要国际海事组织(IMO)第二代完整稳性衡准工作组目前正在制定参数横摇薄弱性衡准。针对IMO船舶设计与建造(SDC1)第一次会议草案及会议期间提出的草案，论文对最新草案中的参数横摇薄弱性衡准方法进行了分析；并对不同船型在不同工况下的参数横摇薄弱性进行了计算。在

2、此基础上提出了参数横摇薄弱性衡准值的修改方案，为IMO船舶参数横摇衡准的制定提供技术支撑。关键词：参数横摇；薄弱性衡准；第二代完整稳性衡准中图分类号：U661．32文献标识码：AO引言国际海事组织(IMO)正在制定的第二代完整稳规范由薄弱性衡准和稳性直接评估等组成，包含船舶丧失动力时的瘫船稳性、与操纵性有关的横甩以及复原力变化引起的参数横摇等内容。其中薄弱性衡准分为两个层次⋯。船舶首先依据稳性评价里的第一层衡准进行判定。对不符合该层要求的船舶，需要进行第二层衡准的判定。对于不符合薄弱性衡准的船舶须进行稳性直接评估，即第三层衡准的判定[2】o目前，IMOSLF分委会已经确定对

3、5种稳性失效模式开展相关研究：(1)纯稳性丧失，(2)参数横摇，(3)骑浪／横甩，(4)瘫船，(5)过度加速度。研究的目标是对这5种失效模式提供数值模拟计算和直接评估的方法，并在此基础上制定新的、全面的完整稳性规则。本文根据最新的SDC1次会议【4】及会议期间[5]通讯组提供的参数横摇薄弱性衡准方案，研究参数横摇这一稳性失效模式的薄弱性衡准。首先分析最新草案中参数横摇薄弱性衡准方法；然后选取了21艘样船的轻载状态、22艘样船的满载状态、19艘样船的设计吃水状态进行了样船计算，涉及到集装箱船、油船、渔船、散货船、LNG船、滚装船和客货船，以及公认的易于发生参数横摇的国际标准船

4、模cll集装箱船。重点对参数横摇的第一层和第二层薄弱性衡准方法进行分析，通过对样船的分析比较，研究目前衡准方法的适用性和合理性，并对第二层薄弱性衡准标准值的选取提出建议。1第一层薄弱性衡准若船舶满足式(1)所示的条件，则认为该船不易发生参数横摇。基金项目：工信部船舶第二代完整稳性衡准技术研究(20121533])56卷增刊1(总第213期)淑霞，等：船舶第二代完整稳性参数横摇薄弱性衡准计算65AGM≤R(1)——GMp—‘R。。一式中，的衡准值，根据式(2)计算，对于具有尖舭的船舶，该值取1．87；AGM是波浪中稳性高变化的幅值，如果满足式(3)所示的条件，则可利用简化公式

5、(4)计算；如果不满足该条件，可在考虑自由液面修正后，假设2=L，h=0．0167L，且波峰位于重心处，每隔0．1倍船长直接计算波浪中GM的最大值和最小值，继而计算波浪中GMI~．化。】；L是水线间长；B是船宽；AK是舭龙骨的湿表面积；C『m是静水中满载吃水对应的船中剖面系数。。．17+。．425(IOOA~：)。．96。．17+(10．625x-9．775)(百looA~)。·94<<。·％RpR=(2)0．17+o．2125(]00AK)C0．94m100AK——<4LB二1．0(3)(D—)△GM：生(4)Z式中，是吃水等于型深的排水体积；w是吃水为d时水线面面积，，

6、H和，L分别是较高吃水和较低吃水dt对应的水线面惯性矩。2第二层薄弱性衡准若船舶不满足第一层薄弱性衡准，需要进行第二层薄弱性衡准的计算。根据IMO的提案，首先判断C1

7、确定；如果式(5)满足，则Ci=0，否则Ci=1。(GM(H~>0柚d<)or()(5)式中，AGM(Hi,21)和GM(Hi,23分别是波高等于，波长等于时稳性高变化的幅值和平均值；R是校核参数横摇时的航速；是船舶设计或服务航速。2,2系数C2的计算系数C2可通过式(6)计算，它是对一系列不同工况下的C2(ff)取权重平均。在式(6)中，下标h代表顶浪，厂代表随浪，计算工况参考提案[4】。中国造船学术论文c2=lL∑iC2(Fni，,fib)+C2(0，)+∑C2(Fni，屏)l／7(6)=1i=1_J对于每一具