《第二代完整稳性参数横摇薄弱性衡准发展综述》.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SHIPBUILDINGOFCHINAMay2015文章编号：1000．-4882(2015)S1．0217．07第二代完整稳性参数横摇薄弱性衡准发展综述付丽丽，郑双燕，柳卫东，王雅琪(江南造船(集团)有限责任公司开发研究部，上海201913)摘要介绍近几年SLF会议及最新的SDC会议上关于第二代完整稳性中失效模式之一的参数横摇薄弱性衡准的发展进程，分析其变化的原因和未来发展趋势，深入解读第一层和第二层薄弱性评估中各个参数的确切含

2、义，可供船舶设计人员参考。关键词：第二代完整稳性：参数横摇；薄弱性衡准中图分类号：U661．32文献标识码：A0引言国际海事组织IMO正在讨论制定的第二代完整稳性衡准是对当前2008ISCode的替代和有益补充，目标对象为大于24m的所有商船。其基本原理是基于船舶自身的物理特征和在波浪上航行的动稳性而非静稳性。该衡准根据稳性失效的基本原理，划分了三种稳性失效模式[1】：(1)复原力臂变化导致的稳性失效模式，如参数横摇和纯稳性丧失；(2)SOLAS定义的瘫船稳性；(3)波浪中与操纵有关的稳性失效模式，如横甩。其中参数横摇对集装箱船有较大

3、影响。到目前为止，己发生若干起由于集装箱船发生严重的参数横摇共振而导致大量集装箱损失及其他更严重损害的事故。参数横摇主要是指阻尼较小的船舶，在遭遇到一定频率的波浪时，伴随着显著的纵摇、升沉运动，在短时间内产生很大横摇角的非线性现象。遭遇频率为横摇自然频率两倍时最容易发生参数横摇，且主要发生在迎浪和随浪中L2J。本文综合SLF(IMO稳性、载重线和渔船安全分委会)53次、54次和55次会议及SDC(IMO船舶设计建造分委会)第1次会议对参数横摇薄弱性衡准的论述，深入解读各个参数的含义及作出更新的原因，分析其未来发展趋势。1第二代完整稳性

4、的发展IMO自2002年开始研究修订完整稳性规则。2007年，“以性能为标准的衡准”改名为“新一代完整稳性衡准”的制定工作正式启动，明确了4种稳性失效模式。2008年，SLF51次会议上专门成立了稳性工作组。2010年，SLF52次会议上重点讨论了新一代完整稳性的框架形式：薄弱稳性第一层评估，薄弱稳性第二层评估，稳性直接评估，操作指南。对具体船舶，首先针对每种失效模式采用薄弱稳性第一层中国造船学术论文判断是否属于非常规类型船舶，如果不是，则必须满足2008ISCode；如果是，则采用薄弱稳性第二层来确认其薄弱性。采用第二层判断时，如果

5、不是，则必须满足2008ISCode；如果是，则需要直接评估。直接评估可作为2008ISCode的补充，最终将给船员提供操作指南和评估动力稳性的安全水平。2011年，SLF53次会议上将“新一代完整稳性”正式更名为“第二代完整稳性’’，增加了一种失效模式一过度加速度。同时，对每个稳性失效模式的3个层次的衡准都至少有一个建议。2012年，SLF54次会议【4J，根据各方提交的实船验证内容，对现有的5种稳性失效模式Level1和Level2薄弱性衡准草案进行进一步讨论。同意对参数横摇、纯稳性丧失、骑浪／横甩这三种失效模式的Level1和L

6、evel2的有关衡准草案进行合并，发展为协调统一的衡准草案。此次会议对五种失效模式的直接计算衡准没有进行过多讨论。2013年，SLF55次会议【5J上进一步讨论确定了参数横摇和纯稳性丧失两种失效模式的Level1和Level2薄弱性衡准的计算流程，部分衡准值有所调整，并增加了计算依据的波况表格。2014年，IMO机构改革后SDC第1次会议[6-7]起草了五种失效模式Level1和Level2衡准的2008ISCode修正草案，充实了衡准解释的工作文件。2SLF53次会议上对参数横摇薄弱性衡准的规定此次会议上，日本、意大利、韩国等对参数

7、横摇的Level1和Level2提出不同的草案建议，德国提供了很多算例进行验证，涉及的样船包括集装箱船、多用途船、滚装船、散货船、气船、油船、拖轮、特种船和巡逻船等，共26艘船。美国对参数横摇的Level1的建议：仅考虑船型参数，独立于船的尺寸。详细考察船体四个部分(艏艉分别分为水线以上和以下部分)。由此产生四个系数，每个系数为：考察的船体四分之一体积与其最大水平面面积乘以相对应的四分之一高度之乘积的比值。最终结果为四个系数的平均值。若此平均值小于0．75-0．80，则认为是易于发生参数横摇的。此衡准仅单独评估了艏艉垂线限制的船体型式

8、，未考虑装载情况。日本对参数横摇Levell的建议：将GM在波峰和波谷情况下的变动作为船舶行为的指示器，且仅以简化型式来计算波峰和波谷条件下的惯性力矩差值。波峰中的惯性矩是通过位于波中最低吃水处高度的水平水线来计算的。波