孟巧
摘 要: 結(jié)合CCS規(guī)范及穩(wěn)性公約,利用NAPA軟件對(duì)3200噸甲板駁進(jìn)行穩(wěn)性計(jì)算,著重考察完整穩(wěn)性是否符合公約規(guī)定,為進(jìn)一步相關(guān)研究提供參考。
關(guān)鍵詞: 甲板駁;穩(wěn)性;完整穩(wěn)性
甲板駁船的貨物都堆放在甲板上,滿載時(shí)船舶重心高度較高,其Z/D值遠(yuǎn)大于一般內(nèi)河機(jī)動(dòng)駁,因此甲板駁船的穩(wěn)性需要給予重視。在隨浪或尾斜浪中,船舶受到不大的風(fēng)也易發(fā)生傾覆危險(xiǎn),尤其小船,但是其初穩(wěn)性高、最大靜穩(wěn)性力臂和穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)時(shí)滿足規(guī)范要求的。因此分析甲板駁的穩(wěn)性顯得尤為重要,本文利用NAPA軟件進(jìn)行穩(wěn)性計(jì)算,NAPA軟件目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,并且有部分船級(jí)社直接將其作為校核軟件,如NK、RINA 和英國(guó)LR船級(jí)社等。該軟件具有優(yōu)良的拓?fù)潢P(guān)系,這將提高多工況的計(jì)算效率,可縮短計(jì)算時(shí)間。
1 甲板駁船穩(wěn)性要求
《長(zhǎng)江水系船舶穩(wěn)性及載重線規(guī)范》對(duì)甲板駁的要求“所核算裝載情況下的靜穩(wěn)性曲線,在到達(dá)最大靜穩(wěn)性力臂ls對(duì)應(yīng)角θm時(shí),該靜穩(wěn)性力臂曲線下的凈面積(簡(jiǎn)稱Sm面積),應(yīng)不小于0.08m·rad”。根據(jù)此要求,文中對(duì)3200噸甲板駁船進(jìn)行了典型裝載狀態(tài)下的穩(wěn)性核算。
3200噸甲板駁,航區(qū)A級(jí),兩柱間長(zhǎng)Lpp=79.8m,型寬B=18.0m,型深D=4.5m,吃水T=3.50m,B/T =5.14,F(xiàn)/T=0.29,進(jìn)水角θf(wàn)=22.4,計(jì)算重心高度Zg1=5.486m,Zg1/D=1.22。h0=3.2m,ls=0.671m,Sm=0.128,θm=17.0,衡準(zhǔn)數(shù)Kf=12,具體布置參見圖1所示。
計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲板駁的初穩(wěn)性高度h值和動(dòng)穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)Kf一般遠(yuǎn)大于規(guī)范要求值。船寬B足夠大可保證足夠的初穩(wěn)性,對(duì)大傾角穩(wěn)性也有利,同時(shí)可增大載貨甲板面積。甲板駁的上層建筑比較簡(jiǎn)單,受風(fēng)面積較小,風(fēng)壓傾側(cè)力矩小,所以Kf值較大。
2 穩(wěn)性計(jì)算
根據(jù)CCS規(guī)范及穩(wěn)性公約規(guī)定,適用于該船的完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)為:
1)當(dāng)最大復(fù)原力臂(GZ)對(duì)應(yīng)角θ=0~15°角的復(fù)原力臂曲線下的面積(AREA(0~15))應(yīng)不小于0.08m·rad;當(dāng)最大復(fù)原力臂(GZ)對(duì)應(yīng)角≥30°時(shí),至30°角的復(fù)原力臂曲線下的面積(AREA(15~30))應(yīng)不小于0.03m·rad;當(dāng)最大復(fù)原力臂(GZ)對(duì)應(yīng)角在15°~30°時(shí),復(fù)原力臂曲線下的面積(AREA(15~30))應(yīng)是:
AREA(15~30)=0.055+0.001(30°-θmax)? (1)
式(1)中:θmax為復(fù)原力臂曲線達(dá)到其最大值的橫傾角,即最大復(fù)原力臂對(duì)應(yīng)角,由于該船在所有典型工況下的最大復(fù)原力臂對(duì)應(yīng)角均>30°,因此至30°角的復(fù)原力臂曲線下的面積(AREA(15~30))應(yīng)不小于0.055m·rad見圖2所示。
2)當(dāng)橫傾角在30°~40°或30°~ θf(wàn)(θf(wàn) <40°)時(shí),復(fù)原力臂曲線下的面積(AREAGZ)應(yīng)不小于0.03m·rad,其中θf(wàn)為進(jìn)水點(diǎn)的進(jìn)水角。
3)在橫傾角≥30°時(shí),復(fù)原力臂(GZ)應(yīng)至少為0.2m。
4)最大復(fù)原力臂對(duì)應(yīng)角(Anglemax)在25°~30°處。
5)初穩(wěn)性高度(GM0)應(yīng)不小于0.15m。
6)氣象衡準(zhǔn)數(shù)(b/a)應(yīng)不小于1.0,見圖3所示。
經(jīng)計(jì)算該駁船在壓載出港、壓載到港、滿載出港、滿載到港四種典型載況下各衡準(zhǔn)參數(shù)均滿足規(guī)范要求。另外根據(jù)CCS規(guī)范和載重線公約規(guī)定并經(jīng)驗(yàn)算,該船的破艙穩(wěn)性滿足SOLAS對(duì)甲板貨船的要求和載重線公約對(duì)減少干舷船舶的要求。
3 總結(jié)
文中利用NAPA 軟件計(jì)算穩(wěn)性問題具有快速性和準(zhǔn)確性的特點(diǎn),在計(jì)算前要明確船舶的航區(qū)、船型等信息,經(jīng)計(jì)算可以得到不同載況下船舶的穩(wěn)性,且滿足相關(guān)規(guī)范及公約的規(guī)定。
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