《风浪流联合作用下大型船舶靠泊过程动力学分析》.pdf

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1、第38卷第2期中国航海V01．38No．22015年6月NAVIGAT10N0FCHINAJun．2015文章编号：1000—4653(2015)02—0048—04风浪流联合作用下大型船舶靠泊过程动力学分析张大朋，朱克强(宁波大学海运学院，浙江宁波315211)摘要：参考宁波市北仑港的实际环境条件和某油船的具体参数，结合该船靠泊时的布缆方式，利用Orcaflex建立其靠泊时系泊状态下的动力学分析简化模型。通过调节不同海况下的风浪流参数，实现对该油船靠泊时系泊状态下的动力学分析，得到油船系泊状态下不同海况中的船舶碰撞力、系泊缆张力等；对比分析不同系泊缆索的张力变化，确定最小碰撞

2、力和系泊张力的大小与方向。结合计算结果，给出大型船舶靠泊过程的优化设计方案。关键词：水路运输；靠泊；Orcaflex；动力学分析；船舶碰撞力；系泊张力中图分类号：U661．3文献标志码：ADynamicAnalysisofLargeShipsBerthingUnderCombinedActionofWind，WavesandCurrentZHANGDapeng，ZHUKeqiang(FacultyofMaritimeandTransportation，NingboUniversity，Ningbo315211，China)Abstract：Themooringprocessof

3、atankerismodeledbymeansofOrcaflexaccordingtotheactualenvironmentalparame—tersofBeilunharborofNingbocity，thespecificparametersofthetankerandthelayoutofthemooringsystem．Thedyna—micanalysisisconductedtogettheimpactforceontheoiltankerandthetensionofmooringchainunderdifferentseacon·ditions．Themin

4、imumimpactforcebetweenthetankerandthedockandthetensionofthemooringsystemandtheirdirec·tionsaredeterminedaccordingtothecalculatedresults．Theoptimumberthingoperationofthelargetankerisdesigned．Keywords：waterwaytransportation；berthing；Orcaflex；dynamicanalysis；impactforce；mooringlinetension船舶靠泊时，

5、与缆索、水体及码头等一起组成了过时域耦合动力分析方法计算其运动和系泊缆张力复合的弹性结构体系，其中缆索的张力与系泊船舶响应，结合其水动力性能的计算结果给出一些指导的运动紧密相连。在风浪流联合作用下，系泊船舶性的建议。的运动更加复杂，系泊系统给其增加了人为约束，形1项目背景及系统工作环境概述成了风浪流一船舶一码头的复杂耦合响应。船舶靠泊后会与码头发生周期性撞击，如果撞击载荷过大，1．1项目背景将导致船舶剧烈振动和严重变形，严重影响着船舶经过对北仑港区域进行多次扫海探测得知，该结构的安全。因此，分析船舶靠泊过程中系泊状态区域水深条件整体良好，地形地貌有利于船舶停靠。的运动以及船舶与

6、码头之间的碰撞力很有必要。通过宁波船舶交通服务(VesselTrafficServices，日益增多的泊位对北仑港码头的安全提出了新VTS)中心，应用船舶自动识别系统(AutomaticIden—的挑战。为积极推进宁波港的水上业务，根据北仑tificationSystem，AIS)对相关水域进行了交通流观港区海域的地理位置、气象、水域、锚地资源及海图测，得到了船舶的航迹分布。统计2014年6月1等相关资料，对北仑港区码头的安全性能进行评估。13-_6月1013L3报告线．杨公山的船舶流量，得出运用国际大型水动力软件Orcaflex对北仑港内一艘以下几点结论。8800t油船系泊状

7、态下的动力学模型进行建模，通1)该水域平均船舶通航流量为150．8艘次／d，收稿日期：2015-01—19基金项目：国家自然科学基金(11272160)；浙江省自然科学基金(LY13A020006)作者简介：张大朋(1987一)，男，山东聊城人，硕士，助理研究员，主要研究方向为船舶与海洋工程结构物动态响应。E—mail：1214265737@qq．corn张大朋，等：风浪流联合作用下大型船舶靠泊过程动力学分析49通航密度处于较高水平。在Orcaflex中，一旦船体的RAO确定，波浪引起的2)