國內(nèi)第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)研究主要成果和重點發(fā)展方向-論文.pdf

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1、56卷增刊1(總第213期)中國造船Vo1．56Special1(SerialNo．213)2015年5月SHIPBUILDINGOFCHINAMay2015文章編號：1000-4882(2015)S1．0001．08國內(nèi)第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)研究主要成果和重點發(fā)展方向顧民，魯江，王志榮(1．中國船舶科學(xué)研究中心，無錫214082；2．中國船級社，北京100007)摘要國際海事組織(IMO)目前正在制定第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)，主要是采用3個層次的計算和衡準(zhǔn)判斷對5種穩(wěn)性失效模式進(jìn)行評估，建立一套新的船舶完整穩(wěn)

2、性評估體系。為了應(yīng)對第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)對我國船舶設(shè)計建造帶來的挑戰(zhàn)，工信部專門設(shè)立了高新船舶項目“船舶第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)技術(shù)研究”。論文根據(jù)高新船舶項目“船舶第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)技術(shù)研究”的研究工作，介紹中國在船舶二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)方法、數(shù)值計算及模型試驗等方面取得的最新成果，并對今后要開展的重點研究方向和工作重點提出建議。關(guān)鍵詞：第二代船舶完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)；薄弱性衡準(zhǔn)；評估方法；模型試驗中圖分類號：U661．32文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A0引言在2008年召開的IMO穩(wěn)性、載重線和漁船安全分委會(SLF)第51次會議上

3、啟動了“新一代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)”的制定工作，提出新一代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)的發(fā)展框架和目的，定義了新一代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)中所用的術(shù)語，并成立了工作組和通訊組，分別負(fù)責(zé)會議期間和閉會期間新一代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)的提案收集、討論、樣船驗證和制定?。在2010年的SLF53次會議上，將“新一代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)”正式改稱為“第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)”，明確第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)包含參數(shù)橫搖、純穩(wěn)性喪失、過度加速度、癱船穩(wěn)性和騎浪／橫甩5種穩(wěn)性失效模式，每種失效模式衡準(zhǔn)由3個不同層次的評估方法組成，從而形成了由5種失效模塊、3層評估方法及航行作業(yè)

4、指南構(gòu)成的第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)構(gòu)架體系[2?！?。3個層次的衡準(zhǔn)評估分別為第一層薄弱性衡準(zhǔn)(vulnerabilitycriterialevel1)、第二層薄弱性衡準(zhǔn)(vulnerabilitycriterialevel2)和穩(wěn)性直接評估(directstabilityassessment)。3層評估方法的計算復(fù)雜性依次遞增，評估的準(zhǔn)確性也依次提高。只有在第一層薄弱性衡準(zhǔn)沒有通過的情況下，才要進(jìn)行第二層薄弱性衡準(zhǔn)的評估；在無法通過第二層薄弱性衡準(zhǔn)時，進(jìn)行第三層評估一穩(wěn)性直接評估。在三層衡準(zhǔn)評估都無法通過時

5、，必須對船型進(jìn)行重新設(shè)計或制定航行操作指南，以避免穩(wěn)性失效的發(fā)生。第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)的實施將對我國船舶設(shè)計，尤其是高新船舶的設(shè)計帶來巨大影響，我國相關(guān)部門對此高度重視。工信部在2013年批準(zhǔn)了“船舶第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)技術(shù)研究”項目的立項，組織國內(nèi)相關(guān)的設(shè)計和研究單位，開展船舶完整穩(wěn)性5種失效模式的研究，研發(fā)具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的二代完基金項目：工信部船舶第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)技術(shù)研究(20121533】)中國造船學(xué)術(shù)論文整穩(wěn)性衡準(zhǔn)評估軟件，積極參與IMO二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)規(guī)范的制定【4】。交通部每年都組團參加I

6、MO中SLF和SDC會議(SDC船舶建造與設(shè)計分委會，2014年起SLF并入新成立的SDC分委會，第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)的制定工作成為SDC的主要任務(wù))，代表國家參加第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)的制定工作。本文根據(jù)工信部高技術(shù)船舶科研項目的主要進(jìn)展，介紹我國在IMO第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)研究方面取得的主要成果，包括5種穩(wěn)性失效模式第一、二層薄弱性衡準(zhǔn)的研究與軟件編制、直接評估方法的研究與軟件編制、樣船計算、模型試驗方法與試驗驗證，以及基于上述研究成果提出的1MO第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)提案情況。同時，根據(jù)IMO第二代完整穩(wěn)性

7、衡準(zhǔn)的最新進(jìn)展，提出我國第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)研究的重點和方向。1IMO第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)制定的最新進(jìn)展和國內(nèi)主要成果1．1參數(shù)橫搖在5種穩(wěn)性失效模式中，參數(shù)橫搖作為一種獨特的橫搖現(xiàn)象，是目前國內(nèi)外開展研究最多，取得成果也最多的穩(wěn)性失效模式。目前，參數(shù)橫搖的IMO第一、第二層薄弱性衡準(zhǔn)的制定已基本完成[5】，對于第三層直接評估方法的研究也開展了大量的研究工作【，日本、美國、德國和中國等都提出了直接評估方法的建議【m】，但目前尚未確定采用哪種直接評估方法，只是對第三層直接評估方法提出原則性要求。在高新船舶項

8、目“船舶第二代完整穩(wěn)性衡準(zhǔn)技術(shù)研究”中，已開展了大量的參數(shù)橫搖衡準(zhǔn)的研究工作。己完成了參數(shù)橫搖第一、二層薄弱性衡準(zhǔn)的軟件編制，并對大量樣船進(jìn)行了計算分析L1¨。同時，基于C11模型試驗研究了參數(shù)橫搖薄弱性衡準(zhǔn)的合理性。通過上述研究，我國已掌握了參數(shù)橫搖第一、二層薄弱性衡準(zhǔn)方法，編制的軟件也完成了比對與驗證。對于參數(shù)橫搖的直接計算評估方法，分別采用切片理論、基于Rankine源和格林函數(shù)的三維面源法等開展研究¨J，取得很好的成果。尤其是考慮了波浪增阻以后確