3200噸甲板駁穩(wěn)性計算研究

孟巧

摘 要： 結(jié)合CCS規(guī)范及穩(wěn)性公約，利用NAPA軟件對3200噸甲板駁進行穩(wěn)性計算，著重考察完整穩(wěn)性是否符合公約規(guī)定，為進一步相關(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，滿載時船舶重心高度較高，其Z/D值遠大于一般內(nèi)河機動駁，因此甲板駁船的穩(wěn)性需要給予重視。在隨浪或尾斜浪中，船舶受到不大的風也易發(fā)生傾覆危險，尤其小船，但是其初穩(wěn)性高、最大靜穩(wěn)性力臂和穩(wěn)性衡準數(shù)時滿足規(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軟件進行穩(wěn)性計算，NAPA軟件目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且有部分船級社直接將其作為校核軟件，如NK、RINA 和英國LR船級社等。該軟件具有優(yōu)良的拓撲關(guān)系，這將提高多工況的計算效率，可縮短計算時間。

1 甲板駁船穩(wěn)性要求

《長江水系船舶穩(wěn)性及載重線規(guī)范》對甲板駁的要求“所核算裝載情況下的靜穩(wěn)性曲線，在到達最大靜穩(wěn)性力臂ls對應(yīng)角θm時，該靜穩(wěn)性力臂曲線下的凈面積（簡稱Sm面積），應(yīng)不小于0.08m·rad”。根據(jù)此要求，文中對3200噸甲板駁船進行了典型裝載狀態(tài)下的穩(wěn)性核算。

3200噸甲板駁，航區(qū)A級，兩柱間長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，進水角θf=22.4，計算重心高度Zg1=5.486m，Zg1/D=1.22。h0=3.2m，ls=0.671m，Sm=0.128，θm=17.0，衡準數(shù)Kf=12，具體布置參見圖1所示。

計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲板駁的初穩(wěn)性高度h值和動穩(wěn)性衡準數(shù)Kf一般遠大于規(guī)范要求值。船寬B足夠大可保證足夠的初穩(wěn)性，對大傾角穩(wěn)性也有利，同時可增大載貨甲板面積。甲板駁的上層建筑比較簡單，受風面積較小，風壓傾側(cè)力矩小，所以Kf值較大。

2 穩(wěn)性計算

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)性衡準為：

1）當最大復(fù)原力臂（GZ）對應(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;當最大復(fù)原力臂（GZ）對應(yīng)角≥30°時，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;當最大復(fù)原力臂（GZ）對應(yīng)角在15°～30°時，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)原力臂曲線達到其最大值的橫傾角，即最大復(fù)原力臂對應(yīng)角，由于該船在所有典型工況下的最大復(fù)原力臂對應(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）當橫傾角在30°～40°或30°～ θf（θf <40°）時，復(fù)原力臂曲線下的面積（AREAGZ）應(yīng)不小于0.03m·rad，其中θf為進水點的進水角。

3）在橫傾角≥30°時，復(fù)原力臂（GZ）應(yīng)至少為0.2m。

4）最大復(fù)原力臂對應(yīng)角（Anglemax）在25°～30°處。

5）初穩(wěn)性高度（GM0）應(yīng)不小于0.15m。

6）氣象衡準數(shù)（b/a）應(yīng)不小于1.0，見圖3所示。

經(jīng)計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)驗算，該船的破艙穩(wěn)性滿足SOLAS對甲板貨船的要求和載重線公約對減少干舷船舶的要求。

3 總結(jié)

文中利用NAPA 軟件計算穩(wěn)性問題具有快速性和準確性的特點，在計算前要明確船舶的航區(qū)、船型等信息，經(jīng)計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。

參考文獻：

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