1、（附件）71.6m開底泥駁波浪載荷計(jì)算報(bào)告2015年12月1、概述本船為沿海航區(qū)開底泥駁。根據(jù)中國(guó)船級(jí)社2015版國(guó)內(nèi)航行海船建造規(guī)范（以下稱規(guī)范）第二篇第二章2.2.1.2節(jié)的規(guī)定，由于該船的主尺度比不符合規(guī)范波浪載荷計(jì)算的適用條件，故本計(jì)算書按照2.2.9節(jié)的要求，對(duì)波浪載荷應(yīng)采用直接計(jì)算方法確定。2、船舶主要參數(shù)總長(zhǎng)Loa71.60m設(shè)計(jì)水線長(zhǎng)Lwl69.19m垂線間長(zhǎng)Lpp67.60m型寬B15.60m型深D5.00m設(shè)計(jì)吃水d3.70m3、計(jì)算依據(jù)的圖紙資料本計(jì)算所依據(jù)的圖紙有關(guān)圖紙資料如下：序號(hào)圖紙名稱1 總布置圖2 線型圖3 各種裝載情況及完整穩(wěn)性計(jì)算書4 橫剖面結(jié)構(gòu)圖5 基本結(jié)

2、構(gòu)圖4、計(jì)算模型5.1 水動(dòng)力模型采用基于三維繞射-輻射及Morison理論為基礎(chǔ)的WADAM程序，因此要建立水動(dòng)力面元模型。本計(jì)算書在Patran-Pre中建立水動(dòng)力模型，采用右手直角坐標(biāo)系，原點(diǎn)位于FR0、基線和中縱剖線的交點(diǎn)處，x軸沿船長(zhǎng)指向船首為正方向，y軸沿船寬指向左舷為正方向，z軸向上為正方向，水動(dòng)力模型見圖4.1圖4-2:圖4-1Patran-Pre環(huán)境下的Panel模型圖4-2SESAM-HYDRO環(huán)境下的Panel模型5.2 質(zhì)量模型質(zhì)量模型對(duì)船舶波浪載荷計(jì)算的精度至關(guān)重要，質(zhì)量模型和實(shí)船的重量重心差別越小，波浪載荷計(jì)算精度就越高。為此，需要實(shí)際統(tǒng)計(jì)全船各部分質(zhì)量并按靜力等效

3、原則得到全船質(zhì)量沿船長(zhǎng)方向的分布。本計(jì)算書采用質(zhì)量點(diǎn)和零質(zhì)量棒的形式,在Patran-Pre中建立質(zhì)量模型。零質(zhì)量棒上兩端點(diǎn)的間距為橫搖慣性半徑的兩倍，質(zhì)量模型見圖4-3。圖4-3質(zhì)量模型5.3 計(jì)算工況根據(jù)本船的裝載和航行情況，本計(jì)算選取以下三個(gè)基本工況進(jìn)行計(jì)算:表4-1計(jì)算工況工況重量重心縱向位直/m裝載狀態(tài)排水量/t吃水/mLCA泥艙滿載，全部燃料及配品(P=1.005t/n3)LCB泥艙滿載，10%燃(p=1.000t/n3)LCC泥艙部分裝載，10%燃料及配品(p=1.200t/n3)5、波浪載荷計(jì)算參數(shù)本計(jì)算采用基于三維線性勢(shì)流理論的波浪載直接計(jì)算方法，該方法是參照國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)(

4、IACS)推薦和認(rèn)可的波浪載直接計(jì)算方法，使用軟件為DNV的SESAM軟件。5.4 波浪頻率和浪向根據(jù)規(guī)范要求，所選的波浪頻率(波長(zhǎng))不應(yīng)少于20個(gè)，表5-1列出了各個(gè)遭遇頻率對(duì)應(yīng)下的波長(zhǎng)及波長(zhǎng)船長(zhǎng)比。頻率0與波長(zhǎng)大的換算關(guān)系:表5-1頻率與波長(zhǎng)頻率（rad/s）周期（s）波長(zhǎng)（m）波長(zhǎng)/船長(zhǎng)0.20031.4161540.95522.800.25025.133986.21114.590.30020.944684.86910.130.35017.952503.1697.440.40015.708385.2395.700.45013.963304.3864.500.50012.566246.55

5、33.650.55011.424203.7633.010.60010.472171.2172.530.6509.666145.8892.160.7008.976125.7921.860.7508.378109.5791.620.8007.85496.3101.420.8507.39285.3121.260.9006.98176.0971.130.9506.61468.2971.011.0006.28361.6380.911.0505.98455.9080.831.1005.71250.9410.751.1505.46446.6070.691.2005.23642.8040.631.2505.0

6、2739.4480.581.3004.83336.4720.541.3504.65433.8210.501.4004.48831.4480.471.4504.33329.3170.431.5004.18927.3950.411.5504.05425.6560.381.6003.92724.0770.36計(jì)算所取得浪向不應(yīng)少于7個(gè)，包括0°（頂浪）、30°、60°、90°、120°、150°、180°（隨浪），其中沿船長(zhǎng)方向指向船首為0°,指向船尾為180°,指向左舷為900計(jì)算航速取零,Fn=0o5.5

7、參考橫截面根據(jù)波浪彎矩和剪力位置的定義，計(jì)算波浪彎矩和剪力位置的定義見表5-2和圖5-1。表5-225個(gè)參考橫截面位置25個(gè)參考橫截面位置序列坐標(biāo)位直/m序列坐標(biāo)位直/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圖5-125個(gè)參考橫截面模型5.6 波浪譜和波浪散布圖根據(jù)規(guī)范要求及研究需要，本舶在不規(guī)則波浪

8、上的運(yùn)動(dòng)和波浪載荷響應(yīng)及其短496、2T)cosoco長(zhǎng)期預(yù)報(bào)計(jì)算采用P-M波浪譜:124H1T2s切，exp(S(0,Hi,T2,8)=<n33q6為其他值式中：缶一波浪圓頻率，rad/s；H1一有乂波圖，m；3T2一波浪跨零周期，s；2coSg一能量擴(kuò)散函數(shù)；31e-組合波與主浪向之間的夾角,rad進(jìn)行長(zhǎng)期預(yù)報(bào)時(shí)，通常采用波浪散布圖作為其航行海域的環(huán)境條件。波浪散布圖由不同海況和每一海況出現(xiàn)的概率組成。每一海況常用有義波高和跨零周期表征。SESAM/POSTRESP模塊提供了兩種波浪統(tǒng)計(jì)資料：世界范圍波浪散布圖（DNV-WW）和北大西洋波浪散布圖（DNV-NA）,分布用于疲勞強(qiáng)度分析

9、）（FLS）和極限強(qiáng)度分析（ULS）,它們并不適用于中國(guó)沿海航行船舶波浪載荷的長(zhǎng)期預(yù)報(bào)。所以，本文在計(jì)算時(shí)以中國(guó)沿海波浪散布圖作為長(zhǎng)期預(yù)報(bào)的參考海況，在POSTRESP模塊中按照表5-3建立新的波浪統(tǒng)計(jì)資料。5-3中國(guó)沿海波浪散布圖Hs/mTz/s3.545678910111212.5Total11.5000000000000011.00:0:000r000:00001019.000000000000007.500000011000026.000000221000055.00r0r003r7621100011914.000031112620000343.2501142720931000752.

10、500io3943249200001271.85r3r377456r248210000120411.2511546638144100001880.852162562793000001780.50366242186100000165Total7122629422311849142000997各工況頻率響應(yīng)函數(shù)曲線如下圖所示:Amplitude口FPespanseVorKFlJJg二卜FLJJIk二匕4LLlg二k早UJcn9OT30AgfUJRg6早Ldl0*8缶口z呂+山%0i.B3.0AngulorFrequencyirod/9J>£ECLI1J5小與ECt115Ba.SEC

11、L1155SECL1155XSECl11551155Dir=0.0Dir-SOiODnr-60.0Dir=90.DDir-120,0DL=1肛。nr-?ld3L5*¥二2+32二korlqLsluo-ffi0010-0S4W840084000©口n:&£<XSECL11百E>SECL1155a.WECLI155TSECt”鴕><SECL1155rr-.£E,CL1155Dir-0.0Dir*S0T0Dir-BO.ODir=90.0Dr=120.0Dir-1SO.OA門口LLkudmofResponseVar口，51,0to

12、ioJ-ZJOtLLJQ二ootuo-&s-.s-osio-ooio-004u0<01.5e»oAngulorFequencuLod/號(hào)J>SECL115&SECL115&以5ECL115&aSECLIi茹宓CL1155eSECL11班Cir=0.0Dir=50»0Dir-BO.ODir=90,0口L=120.00ir=150,0各工況主要載荷控制參數(shù)（船中垂向波浪彎矩）長(zhǎng)期預(yù)報(bào)曲線如下圖所示:29JUL2011SECL1155SsSECL1I5SASECL116B為一SECL11551.SECL1156Z/J/Z/一L.>

13、上EEiit-logidIProb1E7山口二d>30-®NsyCD卜早ILI。:m*山口Ksio'oPesponseVerioble-SECL11居Okr-O.0 kr-50.0 kr-60.00kr-90.0 i.r-120.0Okr-1EO.OLongTermResponseResponseVari。-LaglOlProbJ4&LCL1H&SECL115&dSECLII5&八SECL1H&RSECL115S4Dkr-0.0Dkr>SO.0Dkr-60.0k.r>90.DOtr-120.0Okr-ibO.0ahme.Dur-0.0Dkr-&50.OiDLrr8D.口iT0.0Dir-120.0口l=160.0LongTermResponseB<iLaglOlProbla&ECLH5&SECL115&SECL11S&SECL115&SECL1155S&CL115&一一一一一一一:一事/Ws?njssolUJ-r二臺(tái)4出二昌+國(guó)二