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Loa71.60m设计水线长Lwl69.19m垂线间长LPP67.60m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横剖面结构图5基本结构图4、计

2、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4-1Patran-Pre环境下的Panel模型wut95DZ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

3、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。呂4270.4270.'401770/95770.,401770°渔刖770.哎5463、一“°.道5»_；.°穴|5P£3.'同543°囹54G3.A,463.rjrn°/M5463$546°虑開63.遍H4V；厶初63二，那463r°/xj63-A541Ja用韭时41°都猊-§罔63-宀°

4、;香注3.A-.163°5463.2舀5463.°阀5*4砒,-°&E463°代引仍二闻汕虫討.5270和”备527b®268£§68.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计算工况工况重量重心吃水/m装载状态排水量/t纵向位置/mLCA泥E舱满载，全部占料及配品(p=1.005t/m3)、LCB%社舱满载，10%燃料及配品(p=1.000t/m3)、LCC泥舱部分装载，10%燃料及配品(p=1.200t/m3)5、波浪载荷计算参数本计算采用基于三维线性势

5、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°与波长九的换算关系:表5-1频率与波长频率（rad/s）周期（s）波长（m）波长/船长0.20031.4161540.95522.800.25025.133986.21114.590.30020.944684.86910.130.35017.952503.1697.440.40015.708385.2395.700.45013

6、.963304.3864.500.50012.566246.5533.650.55011.424203.7633.010.60010.472171.2172.530.6509.666145.8892.160.7008.976125.7921.860.7508.378109.5791.620.8007.85496.3101.420.8507.39285.3121.260.9006.98176.0971.130.9506.61468.2971.011.0006.28361.6380.911.0505.98455.9080.831.1005.71250.9410.751.1505.46446.607

7、0.691.2005.23642.8040.631.2505.02739.4480.581.3004.83336.4720.541.3504.65433.8210.501.4004.48831.4480.471.4504.33329.3170.431.5004.18927.3950.411.5504.05425.6560.381.6003.92724.0770.36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。计算航速取零,Fn=0。5.

8、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5-225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/m1-33.80142.822-30.98155.633-28.17168.454-25.351711.275-22.531814.086-19.721916.907-16.902019.728-14.082122.539-11.272225.3510-8.452328.1711-5.632430.9812-2.822533.80130wut950图5-125个参考横截面模型5.3波浪谱和波浪散布图根据规范要求及研究需要，本舶

9、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：2496兀124HT-4w-5exp（一）cos29,0|<S（,H,T,9）J兀12T4®42123230,9为其他值式中：®波浪圆频率，rad/s；H有义波高，m；13T波浪跨零周期，s；22co29一能量扩散函数；冗9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（DNV-WW）和北大西洋波浪

10、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/mTz/s3.545678910111212.5Total11.5000000000000011.000000000000009.000000000000007.500000011000026.000000221000055.0000037621000194.000031112620000343.2501142720

11、931000752.500103943249200001271.853377456248200002041.2511546638144100001880.852162562793000001780.50366242186100000165Total7122629422311849142000997各工况频率响应函数曲线如下图所示:SE&AMP0S7RE&F1G5-0129iL2011匸iDi.r50.0Di.r-600D1.1-90DDi.r-12DDD.r=150(3hrnpI.1.1udeofResponsaVori.obIe/x/9r!jnjKII/M1/y.0D.51.

12、D1o52.U.AnquI.nrFr&uencyi.rnd/sJSELL115E.-b-.SECL1155.-s-.SECL1155SECL1155_-X_.SEUL1155At匚UL1155LCA频率响应函数曲线SE&AMPnSIRESPR.5-0129UL20LCB频率响应函数曲线AmpIitudeofResponseVorLoble卜Olig-L-Z0+山cd-feio-sio-ms+0-Ts+mo-00+0mprl亠-n-£<亠.EECL1155xK-SECt1155A.SECL1155-.GECL11禿几.SEC!1155-.SECL1155Dir0.

13、0Dir30.0Dir60.0Dir90.0Dir120.0Dir150.0&E&AMPij&TRESP&g-ij-29iL20?.uAmpI.1.1：udectResponseVorlobI.e/启K-/¥:/tf:/AVA/m/w/，xv7!x一Z丿D.&l.DZJDignL-feio-sio-®ooioomplrl亠iln-F-</厂i口LorFrequenci-ii.rnd/sJ&ECL11S&Dir0.0.-t-.SECL115E-Dir50.0SECL1155Di.r60.0SECL11S&D

14、ir90.0SECL1155Di.r120.0SECL11SSDir150.0LCC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:29iL20PUSTRESF1E5-H-LongTermRes口se一L口口1UIP厂口bJ亠壬匚匚LU5&5E匚L115E-.-a-.SECL1155.-.GECLH5&習十山-山-山-8卜罕山cl9feio-ZCI+山-mooio°o山WIJod山R&spcnseVori.ubl.&5ECL1155SECL勺彳呂£Dl.f-li匚i匚il.厂-50-ODL.r-60匚iDl.

15、i-90.0Dir-120匚iDur-150匚iLCA载荷长期预报曲线SE&AMPUS7RESPEg-ij-29iL20LongTermRew：口nseG810-Lc«q101.ProbJRespcnseVoriobl.&.&£CL115&l.t-0.0EE匚L1155L.n-50匚i.-a.SECL1155L.r-60.0&ECLUSE-Dl.=9Ci.0一沁rSECL1155Dur-120.04.B匚匚L115GDirr1&0.0SECL1155AL.LInc.LCB载荷长期预报曲线SE&AMPUSTRE5Pg-lj-iL20LongTermRes口口nse垃匚od01001&>姑二8°十山-L®°击3二80击°二卜°十山09feio-Z0击-0ooio-0Res口厂w：吕*。|.口匕461亠EECL1155SECL115B-a-.SECL1155不“£EUL115545EUL1