半潛船裝載和航行的安全理論及其應用研究.pdf

1、本文針對半潛船裝載和航行過程中安全管理及控制問題展開的全面、系統(tǒng)研究，屬于交通運輸規(guī)劃與管理學科的交通安全管理研究方向。本文是在總結該領域國內外學者研究成果的基礎上，提出半潛船裝載和航行的相關安全理論，并對理論加以應用，為實踐提供指導。
　　在系統(tǒng)歸納和分析船舶安全理論、半潛船運輸安全以及相關領域的研究成果后，發(fā)現(xiàn)存在以下問題:不同的穩(wěn)性規(guī)范中對半潛船在裝卸作業(yè)時的安全要求存在不一致的問題;現(xiàn)有的規(guī)范多用于約束半潛船的裝卸作業(yè)，對

2、航行安全方面規(guī)定較少，重視不足;缺少對影響半潛船裝卸和航行安全因素的作用機理及應用研究。為了更好地解決這些半潛船運輸安全管理與控制問題，本文主要進行了以下幾個方面的研究。
　　1.針對半潛船裝卸作業(yè)時存在規(guī)范不統(tǒng)一的問題，分別在遮蔽和開敞裝卸作業(yè)水域條件下找出新的衡量裝卸安全的因素，基于動平衡、靜平衡、參數(shù)橫搖等理論，推導適用于不同條件的半潛船初穩(wěn)性高度限值計算公式。通過實例計算與分析，驗證了初穩(wěn)性高度限值計算公式的可靠性和實用性

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　　2.針對穩(wěn)性規(guī)范中在半潛船航行安全方面規(guī)定較少的問題，對航行中的半潛船安全問題展開了研究。利用橫搖與垂蕩兩個自由度的船舶運動方程模擬半潛船的非線性橫搖運動，找出誘發(fā)半潛船參數(shù)橫搖的關鍵因素，研究各因素對半潛船航行安全的影響，得出半潛船為規(guī)避參數(shù)橫搖現(xiàn)象各因素的取值區(qū)間，豐富了半潛船航行中的穩(wěn)性安全規(guī)范。
　　3.針對缺少理論應用研究的問題，對于裝載安全理論應用，是通過找出影響半潛船裝卸安全的主要因素，利用推導出的初穩(wěn)

4、性高度限值公式計算分析初穩(wěn)性高度限值變化與重大件的質量、重心高度、受風面積、風壓中心位置高度、風速大小以及摩擦系數(shù)變化的關系;對于航行安全理論應用，主要是將航行安全理論應用到經(jīng)濟航速的求解過程中，利用航行安全理論中初穩(wěn)性高度與安全航速間的關系，確定安全航速區(qū)間，在此基礎上建立了帶有時間窗約束的重大件運輸貨物分配和航速聯(lián)合優(yōu)化模型，考慮相同航程滿載與空載燃油消耗不同，改進了遞歸平滑算法，并設計了基于插入法和改進遞歸平滑算法的全局搜索方法來