71.6m开底泥驳波浪载荷计算报告

1、.（附件）71.6m开底泥驳波浪载荷计算报告2015年 12月.1、概述本船为沿海航区开底泥驳。根据中国船级社 2015 版国内航行海船建造规范（以下称规范）第二篇第二章 2.2.1.2 节的规定，由于该船的主尺度比不符合 规范波浪载荷计算的适用条件， 故本计算书按照 2.2.9 节的要求，对波浪载荷应采用直接计算方法确定。2、船舶主要参数总长l 71.60m设计水线长l wl69.19m垂线间长l pp67.60m型宽b15.60m型深d5.00m设计吃水d3.70m3、计算依据的图纸资料本计算所依据的图纸有关图纸资料如下：序号图纸名称1总布置图2线型图3各种装载情况及完整稳性计算书4横剖面

2、结构图5基本结构图4、计算模型4.1 水动力模型采用基于三维绕射 -辐射及 morison 理论为基础的 wadam 程序，因此要建立水动力面元模型。本计算书在 patran-pre中建立水动力模型，采用右手直角坐标系，原点位于 fr0、基线和中纵剖线的交点处， x 轴沿船长指向船首为正方向， y 轴沿船宽指向左舷为正方向， z 轴向上为正方向，水动力模型见图 4.1图 4-2：.图 4-1 patran-pre环境下的 panel 模型图 4-2sesam-hydro 环境下的 panel 模型4.2 质量模型质量模型对船舶波浪载荷计算的精度至关重要，质量模型和实船的重量重心差别越小，波浪载

3、荷计算精度就越高。为此，需要实际统计全船各部分质量并按静力等效原则得到全船质量沿船长方向的分布。本计算书采用质量点和零质量棒的形式，在 patran-pre中建立质量模型。零质量棒上两端点的间距为横摇惯性半径的两倍，质量模型见图 4-3。.图 4-3 质量模型4.3 计算工况根据本船的装载和航行情况，本计算选取以下三个基本工况进行计算：表 4-1 计算工况工况装载状态排水量 /t重量重心吃水 /m纵向位置 /m泥舱满载，全部燃lca料及配品3）（ =1.005t/m泥舱满载， 10%燃lcb料及配品3）（ =1.000t/m泥舱部分装载，lcc10%燃料及配品3）（ =1.200t/m5、波浪

4、载荷计算参数本计算采用基于三维线性势流理论的波浪载直接计算方法，该方法是参照国际船级社协会 (iacs) 推荐和认可的波浪载直接计算方法，使用软件为 dnv 的 sesam软件。5.1 波浪频率和浪向根据规范要求，所选的波浪频率（波长）不应少于20 个，表 5-1 列出了各.个遭遇频率对应下的波长及波长船长比。频率与波长的换算关系：2 g2表 5-1频率与波长频率（ rad/s）周期（ s）波长（ m）0.20031.4161540.9550.25025.133986.2110.30020.944684.8690.35017.952503.1690.40015.708385.2390.4501

5、3.963304.3860.50012.566246.5530.55011.424203.7630.60010.472171.2170.6509.666145.8890.7008.976125.7920.7508.378109.5790.8007.85496.3100.8507.39285.3120.9006.98176.0970.9506.61468.2971.0006.28361.6381.0505.98455.9081.1005.71250.9411.1505.46446.6071.2005.23642.8041.2505.02739.4481.3004.83336.4721.3504.

6、65433.8211.4004.48831.4481.4504.33329.3171.5004.18927.3951.5504.05425.6561.6003.92724.077.波长 /船长22.8014.5910.137.445.704.503.653.012.532.161.861.621.421.261.131.010.910.830.750.690.630.580.540.500.470.430.410.380.36.计算所取得浪向不应少于7 个，包括 0（顶浪）、30、60、90、 120、150、180（随浪），其中沿船长方向指向船首为0，指向船尾为 180，指向左舷为 90。计

7、算航速取零 ,fn=0。5.2 参考横截面根据波浪弯矩和剪力位置的定义，计算波浪弯矩和剪力位置的定义见表5-2 和图 5-1。表 5-2 25 个参考横截面位置25 个参考横截面位置序列坐标位置 /m序列坐标位置 /m1-33.80142.822-30.98155.633-28.17168.454-25.351711.275-22.531814.086-19.721916.907-16.902019.728-14.082122.539-11.272225.3510-8.452328.1711-5.632430.9812-2.822533.80130.图 5-125 个参考横截面模型5.3 波浪

8、谱和波浪散布图根据规范要求及研究需要，本舶在不规则波浪上的运动和波浪载荷响应及其短长期预报计算采用p-m 波浪谱：245exp(4962,s( , h 1 ,t2 , )124h 1t24 4 ) cos3t2230,为其他值式中： 波浪圆频率， rad/s；h 1 有义波高， m；3t2 波浪跨零周期， s；2 cos2 能量扩散函数； 组合波与主浪向之间的夹角， rad。进行长期预报时，通常采用波浪散布图作为其航行海域的环境条件。波浪散布图由不同海况和每一海况出现的概率组成。每一海况常用有义波高和跨零周期表征。sesam/postresp 模块提供了两种波浪统计资料：世界范围波浪散布图（

9、dnv-ww ）和北大西洋波浪散布图（ dnv-na ），分布用于疲劳强度分析）（ fls）.和极限强度分析（ uls），它们并不适用于中国沿海航行船舶波浪载荷的长期预报。所以，本文在计算时以中国沿海波浪散布图作为长期预报的参考海况，在 postresp模块中按照表 5-3 建立新的波浪统计资料。5-3中国沿海波浪散布图hs/m3.545678910111212.5totaltz/s11.5000000000000011.000000000000009.000000000000007.500000011000026.000000221000055.0000037621000194.000031

10、112620000343.2501142720931000752.500103943249200001271.853377456248200002041.2511546638144100001880.852162562793000001780.50366242186100000165total7122629422311849142000997各工况频率响应函数曲线如下图所示：.lca 频率响应函数曲线.lcb 频率响应函数曲线.lcc 频率响应函数曲线.各工况主要载荷控制参数(船中垂向波浪弯矩 )长期预报曲线如下图所示：lca载荷长期预报曲线.lcb载荷长期预报曲线.lcc载荷长期预报曲线等效设计波参数按下式