下载文档原格式
探讨参数横摇对集装箱船坠箱事故的影响
陆丹
【期刊名称】《航海》
【年(卷),期】2014(000)001
【摘要】当船舶在纵浪中以一定速度航行，使遭遇波浪的频率约两倍于横摇频率时，船舶稳性发生变化，即导致参数横摇现象。
迎浪或随浪条件下的参数横摇谐振会大大加剧船舶的横摇运动，在几次摇摆周期中，横倾角可以毫无预期地从几度发展到三十度以上。
这种剧烈的运动会对舱面集装箱及系固系统造成过多的压力，进而导致舱面集装箱坠箱事故的发生。
本文从现象出发，分析了参数横摇对舱面集装箱系固稳定性的影响，提出了船舶遭遇参数横摇的应对方法。
【总页数】3页(P42-44)
【作者】陆丹
【作者单位】上海海事职业技术学院上海 200120
【正文语种】中文
【相关文献】
1.大型集装箱船舶操纵与坠箱原因分析
2.集装箱船横摇惯性矩计算方法对参数横摇敏感性预报影响研究
3.参数横摇对集装箱船设计和运营的影响
4.集装箱船坠箱风险分析及安全对策研究
5.大型集装箱船舶在大风浪中坠箱原因分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
超大型集装箱船参数横摇全面校核与安全评估马骋远;马宁;王廷昊;顾解忡【摘要】[目的]由于超大型集装箱船在波浪中稳性高的变化较为显著,对其参数横摇校核与安全评估要求较高,因此,[方法]基于参数横摇模式,针对在迎浪中航行的某10000 TEU集装箱船,对其各个装载状况逐一并逐级进行计算.自主开发基于典型弱非线性三自由度模型的数值预报方法,对不满足第2层衡准要求的载况进行时域模拟,并综合考虑航速、波况的影响,全面探索其可能发生参数横摇的工况.[结果]根据衡准结果,得出相应的安全性评估与规避措施:降低重心高度、适当提高航速、尽量避免船舶横摇固有周期约等于2倍遭遇周期等均能有效避免参数横摇的发生.[结论]对10000 TEU集装箱船进行的参数横摇全面校核评估能够更好地指导超大型集装箱船的总体设计,提高安全水平,具有较高的工程应用及参考价值.%As the significant variation of GM in waves for very large container ships, strict demands are raised for this ship type in the evaluation and safety assessment of parametric roll. Targeting a 10000 TEU container ship sailing in head sea, this study conducts a series of calculations and evaluations on parametric roll motion in which each loading condition is calculated step-by-step. Direct calculation is conducted if neither Level 1 nor Level 2 is satisfied. In this paper, an independently developed time-domain simulation is conducted for loading conditions that fail to match the Level 2 criteria, which is based on a typical 3-DOF weakly nonlinear numerical model. Ship velocity and wave conditions are taken into consideration to explore sensible conditions concerning parametric roll. Finally, according to the results, corresponding safety assessments and several avoidancemeasures are proposed, such as reducing the height of the center of gravity and raising the speed moderately. In addition, if wave predictions can be detected in advance, the circumstance of the natural rolling period being twice as great as the encountering period should be avoided, which is the most sensible factor for inducing parametric roll. Comprehensive calculation and checking for the 10000 TEU ship can instruct the general design and improve safety for very large container ships;as a result, remarkable engineering applications and reference value can be recognized.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2017(012)003【总页数】9页(P7-15)【关键词】超大型集装箱船;参数横摇;直接计算;安全性评估【作者】马骋远;马宁;王廷昊;顾解忡【作者单位】上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240;高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海200240;高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海200240;上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海200240;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240;高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海200240;高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海200240;上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海200240【正文语种】中文【中图分类】U661.32国际海事组织（IMO）正在制定包括参数横摇、纯稳性丧失、骑浪/横甩、瘫船稳性和过度加速度这5种稳性失效模式的第2代完整稳性规则［1］。
大型汽车滚装船参数横摇研究吴小平【摘要】Parametric rolling is a typical adverse situation for the transversal stability of ships operating in longitudinal waves. In this paper, a general introduction of parametric rolling is made and a case study regarding the parametric rolling of a large pure car and truck carrier （PCTC） is presented. The variations of transversal stability in regular longitudinal waves are first calculated and then checked against criteria; finally, numerical simulations are conducted to further show the effects of change of stability, roll damping, as well as various headings and forward speeds, on the occurrence of parametric resonance.%对于航行在纵向波浪中的船舶,参数横摇是横稳性中典型的不利情形。
文章对参数横摇作了介绍,并对某大型汽车滚装船进行了实例分析。
首先,对船舶在纵向波浪中的稳性变化进行了计算;然后,根据衡准进行验证;最后,采用数值仿真方法,研究了稳性变化、横摇阻尼、航速、航向等参数对参数横摇的影响。
【期刊名称】《船舶与海洋工程》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】5页(P14-18)【关键词】汽车滚装船;参数横摇;船舶设计【作者】吴小平【作者单位】上海船舶研究设计院,上海200032【正文语种】中文【中图分类】U661.32;U661.220 引言船舶在迎浪或随浪航行时，当波浪周期与船舶横摇固有周期之间存在一定的关系时，即使海况不是非常恶劣，船舶也有可能在很短时间内发生较大幅度的横摇，这一现象称为参数横摇。
船舶在随机纵浪中参数激励横摇稳定性研究胡开业;丁勇;王宏伟;李积德【摘要】The stability of ship's parametrical rolling in longitudinal waves is very important for ship's safety. In this paper, the principal resonance of ship's parametrical rolling in stochastic longitudinal waves is studied. Considering the stochastic parametrically excited term as bounded noise, the ship's simplified linear rolling equation in stochastic longitudinal waves was set up,the method of multiple scales was used to determine the equations of modulation of amplitude and phase. The formula of system's maximum Lyapunov exponents was obtained.The study indicates that the ship's damping, the main frequencies of the stochastic wave and the bandwidth of the waves influence the ship's safety region in longitudinal waves.%船舶在纵浪中参数激励横摇运动的稳定性对船舶的航行安全性有着重要影响.文章研究了船舶在随机纵浪中的主共振响应及系统的稳定性问题.将随机参数激励项考虑为一窄带随机过程,建立了简化的船舶在随机纵浪中参数激励横摇线性模型,用多尺度法分离了系统的快速项,求出了系统的最大Lyapunov指数和稳态概率密度,由最大Lyapunov指数得到了系统零解稳定的条件.研究表明,船舶的阻尼、随机波浪的中心频率及带宽和随机参数激励幅值等对船舶在随机纵浪中参数激励横摇稳定性有影响.【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2011(015)001【总页数】6页(P11-16)【关键词】随机纵浪;参数激励;横摇;稳定性【作者】胡开业;丁勇;王宏伟;李积德【作者单位】哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学多体船国防重点学科实验室,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学多体船国防重点学科实验室,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】U661.321 引言船舶在纵浪中航行时，由于船体交替处于波峰和波谷，船体浸水部分的形状和体积随时间变化，使得船舶的初稳性高也随时间而改变，这种由于初稳性高周期性改变而激发的参数激励横摇运动是导致纵浪中船舶横摇运动失稳及倾覆的重要原因。
—70—工作研究引言船在波浪中航行的时候，因为船的遭遇期间长，所以波浪的表面形状会对船体的恢复臂产生很大的影响。
根据近年海洋事故的统计和观测，对船在波浪中的稳定性进行了彻底的研究，由于船在海洋事故中的一半发生在波浪以下或之后的状态，因此船在波浪的状态下稳定性的丧失逐渐受到关注。
高速船等高速且平方系数小的船，在波中移动时容易以与波相同的速度移动，稳定性大幅下降。
此时，如果受到横风、甲板上的波浪、货物移动等不利因素的影响尤其危险。
因此，即使在静水下十分稳定且危险的情况下，在航海时也有可能发生大的摇晃和倾覆。
1 波浪中船舶稳性研究1.1船舶在随浪中的稳性损失与计算船在波浪中航行的时候，波浪的表面形状会因为长时间的波浪的遭遇期间而对船体的恢复特性产生很大的影响。
根据近年来海难的统计和观测，对船在波浪中的稳定性进行了彻底的研究，由于在统计发生的完整船舶的海上事故，一般都出现在波浪或尾行波浪的航行状态，因此在下一次浪潮中船的稳定性逐渐丧失受到关注。
高速船等角度系数小的船，因为容易以与波浪相同的速度移动，所以稳定性大幅下降，尤其是当货物被风吹到甲板上时［2］。
1.2随浪航行中的稳性变化为了防止船舶密封化的安全标准在各个国家都相继制定，IMO 还采用了“为了避免追踪海浪和追踪危险情况的指导方针”提案。
实验研究的结果指出，静水中和波浪中的船体稳定臂的曲线是不同的。
而且，波长、船的长度、海浪的高度、波浪侧面的角度对船的稳定性有一定的影响。
1.2.1波长与船长比对稳性的影响稳定性的变化主要是由于浮在波前的船体惯性力矩的增减，与波浪的大小和船的大小有关。
当船在海沟里时，船体前后水平面的惯性力矩会比静止水中的惯性力矩增加，因此海沟的稳定性会比静止水中的惯性力矩大。
波到达顶峰的话，水面的惯性力矩会减少，山顶的稳定性也会下降。
也就是说，横向的稳定性会发生变化。
特别是在高速航行下，船体接近与船长相等的波浪行进速度，船体中心长时间停留在波头上，容易失去稳定性，因此风和波浪等外部力矩的作用，容易发生倾覆［3］。
多自由度耦合的船舶参数横摇运动分析和数值计算船舶的横摇运动是指船舶在水平方向上由于外界环境力的作用而发生的左右摆动运动。
对于多自由度耦合的船舶系统而言，横摇运动的分析和数值计算是一个非常复杂的问题。
这种系统的船体在不同自由度上的运动相互耦合，因此需要考虑多种因素的影响，如船体结构、载荷分布、水动力与结构动力的耦合效应等。
在进行多自由度耦合的船舶参数横摇运动分析和数值计算时，一般采用数学模型来描述船体在横摇过程中的运动。
这个数学模型通常包括船舶的结构特性、水动力和结构动力之间的相互作用等因素。
通过建立这个数学模型，可以利用物理原理和数学方法来研究船舶横摇运动的特性，比如横摇的周期、振幅、频率等。
在进行横摇运动分析时，需要考虑到船舶的多自由度耦合效应。
这种耦合效应包括船体在横滚、纵摆和横向平移等不同自由度上的运动之间的相互作用。
这些自由度之间的相互作用会对船舶的横摇运动产生影响，使得其运动变得更加复杂和难以预测。
为了进行多自由度耦合的船舶参数横摇运动的数值计算，一般采用数值求解方法。
这些方法包括有限元法、边界元法、流体-结构相互作用方法等。
通过这些数值方法，可以对船舶在横摇过程中的动态响应进行精确的计算和分析，得出船舶在不同情况下的横摇运动特性。
在进行多自由度耦合的船舶参数横摇运动分析和数值计算时，需要考虑到各种复杂因素的影响，如船舶结构的非线性特性、海洋环境的不确定性、船舶载荷的变化等。
为了能够准确地评估船舶在横摇运动中的性能和安全性，必须进行详细的分析和计算，以及充分考虑到多自由度耦合效应的影响。
综上所述，多自由度耦合的船舶参数横摇运动分析和数值计算是一个复杂而重要的问题。
只有通过对船舶系统进行深入分析和精确计算，才能更好地理解船舶在横摇过程中的运动特性，从而为船舶设计和运行提供更好的指导和保障。
船模横摇试验说明一、船模横摇试验的目的及 方法：船舶在海上风浪中的横摇运动，对船舶的安全及使用性能有很大的影响。
由于剧烈的横摇可能会引起船舱内货物的移动，造成船舶倾复。
横摇运动还会降低船舶的动稳性储备，增加在风浪中的倾复的危险。
此外，横摇还会使海上工作船舶，以及渔船等工作条件恶化，甚至无法工作。
因此在设计阶段判断估计船在风浪中的摇摆情况，作为设计的参考是很重要的。
船模横摇试验是估计船舶在风浪中横摇情况的一种很好的方法。
用船模试验确定船舶在海上的摇摆情况的方法，可以有两种：1）船模静水横摇试验：这是一种间接的方法。
即根据船模在静水中的自由摇摆情况，主要是自摇周期及摇幅的衰减情况，求出一些决定船舶在波浪上摇摆幅度的参数，根据这些参数可以大致估计船舶在波浪上摇摆的情况。
静水横摇试验的方法是：将船模按要求调整好以后，横放在池中，给于一初始倾角（一般大于200）然后放开，应用装在船模内的自动记录装置，记录下摇摆的情况，记录装置一般是陀螺仪，也可以采用其他机械式装置，但装置本身的摩擦，阻尼必须很小，以免影响船模的运动情况造成误差，我们实验室是采用TC －6型航空陀螺仪，通过计算机采集记录，记录下的横摇曲线如图1，图中曲线表示摇摆角度随时间的变化，可以看出此时船舶是作一等周期ϕT 的摇摆运动，并且其摇幅逐渐减少，摇摆周期ϕT 称为船模的静水自由摇摆周期。
由摇摆理论知，船模自摇周期与船模的排水量D ，初稳性高度h ，及横摇惯性矩A ，附加惯性矩距ΔA 有关，可用下式计算：DhAA T ∆+=πϕ2 由于船模的排水量D ，惯性距A 以及初稳性高在试验时皆为已知，故上式可以用来计算附加惯性矩ΔA ，测量得到静水中自摇周期ϕT 则：A Dh T A −=∆πϕ22船模横摇的摇幅衰减情况可以这样来表示：将相邻的两个摇幅依次相减，求出每次摆动中的衰减角K ϕ∆摆至另一边的1+∆K ϕ，摇幅已减少即为：1+−=∆k k k ϕϕϕ再将一次摆动中的摇幅平均，得到代表这次摆动幅度大小的平均摇幅m θ21++=k k m ϕϕϕ将对应的m ϕ及k ϕ∆绘座标纸上，横座标m ϕ，纵座标为k ϕ∆，得到如图2的横摇消灭曲线。
