海船船行波对游艇航行安全影响试验

[内容提要]此文通过对海浪、船舶以及它们之间的关系的分析,从中找出海浪影响船舶安全的主要因素,以及在航海实践中利用海浪的主要操作方法,以保证船舶的安全。

关键词:海浪船舶安全影响特点措施船舶安全与海浪有着密切的关系。

只有对海浪、船舶以及它们之间的关系有了比较清楚的认识,才能在航海实践中趋吉避凶,并找出有效的利用海浪的方法来指导我们的航海实践,保证船舶的安全。

1认识海浪及其特点海洋上的波浪主要是由风引起的。

人们习惯上将风浪、涌浪、以及由它们形成的近岸浪统称为海浪。

风浪和涌浪是最常见的重力波。

海洋中具有各种不同频率的波,但其大部分能量集中在特征周期为4~12s的范围,属于重力波。

对航海有影响的波还有海啸、风暴潮和内波、潮波等。

在海洋上波浪是沿表面向前传播的,而海水则是原地踏步。

深水波中海面上水质点的轨迹是以波高为直径的圆,在海面以下其直径以指数形式迅速减小。

浅水波中水质点运动的轨迹为椭圆,其长轴和短轴都随着与海面距离的增加而减小,但长轴减小慢,短轴减小快,在海底短轴为零。

(1)风浪(Wind Wave)是指由风的直接作用所引起的水面波动。

风浪的传播方向总是与风向保持一致。

风浪的大小与风区、风时有关。

充分成长的风浪只决定于风速。

风速越大,风浪充分成长所需要的最小风时和最小风区也越大。

但是充分成长的风浪并不是一有风就能产生的。

对于充分成长的风浪可以用波浪谱描述它,而且风浪的大部分能量集中在一个比较狭窄的频率范围内。

风速大小不同,风浪对应的特征周期也发生相应的变化,如20kn风对应的特征周期为9s, 40kn风对应的特征周期为16s。

(2)涌浪(Swell)是风浪离开风区后传至远处,或者风区里的风停息后所遗留下来的波浪。

随着传播距离的增加,涌浪逐渐衰减,涌浪波高逐渐降低,同时周期和波长逐渐加大。

并且长波比短波波速快。

因为涌浪的传播速度比风暴系统本身的移速快得多,所以涌浪的出现往往是海上台风等风暴系统来临的重要预兆。

船行波对系泊船的影响
王亥索;杨兴晏
【期刊名称】《港工技术》
【年(卷),期】2010(047)005
【摘要】国外对于临近进港航道建设的泊位,在进行系缆系统设计时,非常重视航道中航行船舶的船行波对系泊船的作用力及力矩,但我国的设计规范中尚缺少相关内容的规定.介绍一种计算船行波对系泊船的作用力及力矩的算法,并讨论作用力、力矩的基本特点以及该算法的适用性.
【总页数】3页(P9-10,35)
【作者】王亥索;杨兴晏
【作者单位】天津市海岸带工程有限公司,天津,300384;中交第一航务工程勘察设计院有限公司,天津,300222
【正文语种】中文
【中图分类】U661.32
【相关文献】
1.船行波对系泊船的影响因素 [J], 陈星;徐雪松
2.船行波对系泊船的影响分析 [J], 汪舟红;韩国松
3.船行波对大连湾海底隧道工程沉管施工的影响分析 [J], 窦从越; 丁宇诚
4.船行波对双船系靠LNG泊位系泊稳定性的影响 [J], 张志; 孔友南; 金宇正; 刘亚男
5.船行波对系泊船舶影响的试验研究 [J], 张乐乐;周利兰;盛欣磊;杜伟娜
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

如何应对波浪对船体航行航向的影响波浪对船体航行和航向的影响是航海中需要认真对待的重要问题。

波浪的大小、方向和频率都会对船体的稳定性和性能产生不同程度的影响。

因此，船舶驾驶员和船舶设计者都需要了解并有效地应对波浪的影响，以确保船舶的安全和效能。

本文将探讨波浪对船体航行和航向的影响，并提供一些应对措施。

1.波浪对船体稳定性的影响波浪的作用会对船体的稳定性产生直接影响。

大波浪会对船舶的纵倾、横摇和横摆产生较大的力矩，从而对船体的稳定性构成威胁。

在遇到大波浪时，船舶容易发生失控、侧翻等危险情况，甚至导致人员伤亡和财产损失。

为了保持船体的稳定性，船舶设计者应该在设计过程中考虑波浪力矩的影响，并根据航行条件选择合适的船体形状和稳定装置。

驾驶员在航行中应密切关注波浪动态，及时采取横荡、横带等措施来维持船体的稳定。

2.波浪对航向的影响波浪的方向和频率也会影响船舶的航向。

当波浪的传播方向与船舶航向相同或相近时，波浪将会给船舶提供一定的推进力，从而有助于航行。

然而，当波浪的传播方向与航向相悖时，波浪将会对船舶产生阻力，使得船舶航行速度降低，并可能导致船舶偏离预定航线。

为了应对这种情况，驾驶员可以根据波浪的特征和船舶特性来调整航向。

通过与波浪方向保持一定的夹角，船舶可以尽量减小阻力和侧推，从而保持航行速度和方向的稳定。

3.应对波浪对船舶航行航向影响的措施为了有效应对波浪对船舶航行航向的影响，以下措施值得参考：3.1. 通过船体设计来减小波浪对稳定性的影响。

船舶设计者可以采用合适的船体形状和稳定装置来增加船体的抗波浪能力，从而减小波浪对船体稳定的影响。

3.2. 选择合适的航行速度和航向。

驾驶员可以根据波浪的特征和船舶性能来调整航行速度和航向。

通过选择合适的航行速度，可以减小波浪对船舶的冲击和船体的纵倾。

同时，通过调整航向，可以尽量减小波浪对船舶的阻力和侧推，从而保持航行速度和方向的稳定。

3.3. 加强波浪观测和预测。

驾驶员可以利用现代的气象和海洋观测技术，及时获得波浪的信息，并进行波浪的预测。

港口船舶停泊设施的波浪与潮流影响研究引言：港口是国际贸易的关键支撑点，船舶停泊设施在港口发展中起着至关重要的作用。

然而，波浪和潮流对港口船舶停泊设施的影响不可忽视。

本文将探讨波浪与潮流对港口船舶停泊设施的影响，并提出相应的研究方法和应对策略。

一、波浪对港口船舶停泊设施的影响1. 波浪对泊位结构的影响：波浪对泊位结构的冲击力会引起结构的损坏和疲劳。

较大的波浪会对桥梁、码头和泊位的强度和稳定性造成威胁。

因此，需要研究波浪的传播规律以及波浪对结构的冲击力，以保证港口设施的安全性和稳定性。

2. 波浪对船舶操作的影响：波浪会对船舶操作造成困难，如波浪的涌动可能使得船舶起锚、锚定或配线操作变得复杂。

此外，在大波浪环境下，作业船舶和码头设施之间的对接和对码作业也会受到波浪的干扰。

因此，研究波浪对船舶操作的影响有助于提高港口的运营效率和安全性。

3. 波浪对航道航行的影响：波浪会对航道航行产生阻碍和摩擦力，造成船舶的动力损失和推进效率下降。

在激烈的波浪环境下，船舶可能无法按计划进出港口，从而影响港口船舶的停靠和货物装卸。

因此，研究波浪对航道航行的影响对于提高港口的通航能力和效率具有重要意义。

二、潮流对港口船舶停泊设施的影响1. 潮流对港口水深的影响：潮流的涨落会改变港口水深，尤其是在密闭或浅水区域。

这可能导致泊位淤泥或沙尘的积聚，限制船舶的进出港能力。

因此，研究潮流的涨落规律及其对港口水深的影响有助于确保船舶的安全进出港。

2. 潮流对泊位结构的冲刷影响：潮流的速度和方向可能对泊位结构产生冲刷和侵蚀的作用。

在长期的潮流作用下，泊位、码头等结构物可能受到水流冲刷而丧失稳定性。

因此，研究潮流对泊位结构的冲刷影响，有助于制定有效的防护和维护措施。

3. 潮流对船舶操作的影响：潮流的流速和方向可能对船舶的操纵和控制产生不利影响，尤其是在狭窄的港口航道中。

船舶在潮流环境中的操纵性能需要得到充分评估，以保证船舶能够安全进出港口。

—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］。

基于船舶运动状态的波浪外力研究的开题报告一、研究背景和研究意义船舶在海上航行时受到波浪的影响，波浪对船舶的外力作用是导致船舶运动的重要原因之一。

波浪外力对船舶的操纵和控制、船体结构的安全性、航行速度和燃油消耗等方面都有重要影响。

随着大型船舶的不断发展，航行的不确定性和风险不断增加。

在海上的航行中，波浪对船舶的影响是不可避免的。

因此，研究波浪外力对船舶的影响，对于船舶设计和运营具有重要的实际意义。

二、研究内容和研究方法本课题旨在研究基于船舶运动状态的波浪外力，以分析波浪对船舶的影响。

具体的研究内容包括以下几个方面：1. 分析波浪和船舶相互作用的基本原理，包括波浪传播的物理特征、船舶的运动状态和波浪外力之间的联系。

2. 系统地总结和分析不同波浪条件下的船舶运动状态，包括船体纵向、横向和俯仰运动等方面的变化，并对各种运动状态下的波浪外力进行详细的分析与评价。

3. 基于多种波浪实验数据和数值模拟技术，开展船舶波浪外力的研究，并探究不同波浪条件下的船舶响应，包括运动状态、载荷和结构响应等方面的变化。

4. 基于船舶运动状态和波浪外力的研究结果，对波浪和船舶相互作用对船舶安全和性能的影响进行分析和评价，并提出相应的应对策略和建议。

研究方法主要包括实验研究和数值模拟两种方法。

具体地，将利用实验室中的波浪试验装置进行实验研究，采集不同海况下的波浪和船舶数据，并利用数值模拟技术对试验结果进行分析和评价。

同时，还将应用常用的数值模拟软件（如Fluent、ABAQUS等）对船舶波浪外力进行分析和模拟，以获取更加准确的数据。

三、预期研究成果本课题的研究成果主要包括以下几方面：1. 分析波浪和船舶相互作用的基本原理和机制，为进一步研究提供理论基础和技术支持。

2. 系统地总结和分析不同波浪条件下的船舶运动状态和波浪外力，为船舶的设计和运营提供理论指导。

3. 开展船舶波浪外力的研究并探究不同波浪条件下的船舶响应，为船舶安全和性能的评估提供数据和依据。

船舶在波浪波浪作用下的稳定性研究船舶在波浪作用下的稳定性研究船舶是人类用来在水下运输和作业的主要工具之一。

在海洋中，船舶面临着来自风浪等环境因素的挑战，因此，船舶的稳定性是设计和操作过程中一个至关重要的问题。

稳定性是指船舶在波浪作用下保持平衡和稳定的能力。

在波浪中，船舶会受到各方面的力量作用，包括浪力、浪纵力、浪横力等，这些力量的作用会影响船舶的前倾、后倾和摆动。

如果船舶的稳定性不足，在恶劣的海洋环境中，就可能导致危险的翻覆和沉没。

为了提高船舶的稳定性，许多研究者致力于研究波浪作用下船舶的行为和性能，并开发了许多理论和方法来评价和改善船舶的稳定性。

其中，最基本的理论是阿基米德定律和稳心理论。

阿基米德定律是指受到水的浮力支持的物体，其浮力大小等于其排出水的重量大小。

稳心理论则是基于力矩平衡原理，考虑船舶各部件重心和浮力中心之间的关系。

这些理论可以用来计算船舶的浮力、气力和水阻力等，从而判断船舶在波浪中的稳定性。

另外，还有一些实验方法可以用来探究船舶在波浪中的行为和性能。

例如，测量船舶在不同波浪条件下的倾斜和摆动等参数，并根据这些参数来评价船舶的稳定性。

这些实验可以通过真实海上环境或模拟水槽中的波浪模拟器来进行。

除此之外，计算机模拟也是一种研究船舶在波浪中稳定性的方法。

建立船舶的数学模型，通过模拟不同波浪条件下的船舶运动，以及船体、舵和推进器等各个部分的作用，来预测船舶在海上的行为和性能。

这种方法可以有效地减少设计和测试过程中的成本和时间，提高研究效率。

总的来说，船舶在波浪作用下的稳定性研究是一个复杂的学科，需要综合运用物理、数学、力学、工程等多个学科的知识来探究。

未来，随着技术的发展和深入研究的不断推进，我们有望看到更加安全、高效、环保的船舶出现在海上。

波浪对船体航行航线选择的影响引言：波浪是海洋上不可避免的自然现象，对船体航行航线选择有着重要的影响。

本文将分析波浪对船舶航行的影响以及对航线选择的相关因素，帮助读者了解航行中的动力学原理和安全性考量。

一、波浪对船体稳定性的影响波浪是由风、潮汐或地震等因素引起的海洋表面的涨落运动，其高度、周期、方向等特性都会对船体航行稳定性产生影响。

在波浪运动中，船体受到波浪力的作用，产生的浮力和动力将影响船体的前进速度和方向。

波浪对船体稳定性的影响取决于波浪的大小、形状、传播方向以及船体的设计特点。

船舶在遇到较大波浪时可能会发生颠簸、滚动或俯仰等情况，而这些现象会直接影响船舶的航行性能和安全性。

二、波浪对船速的影响波浪的存在对船舶的航速有着直接影响。

在遇到逆波浪时，船舶的前进速度将受到阻碍，因为波浪会对船舶产生阻力。

而对于顺波浪行驶的船舶来说，波浪则能够提供额外的推动力，从而增加航行速度。

因此，船舶在选择航线时需要考虑波浪的传播方向和大小，以便能够合理利用波浪对船速的影响。

三、波浪对航线选择的影响因素对于船舶航线的选择，波浪是一个重要的考虑因素。

以下是影响航线选择的几个主要因素：1. 波浪高度：波浪高度会影响船舶在波浪中的运动稳定性。

较高的波浪可能导致船舶的颠簸或滚动加剧，从而降低航行的安全性和效率。

2. 波浪周期：波浪周期指两个波峰或波谷之间的时间间隔，对船舶的航速和航向选择有影响。

长周期的波浪更容易被船舶感知并适应，而短周期的波浪则可能导致船舶的颠簸和滚动。

3. 波浪传播方向：波浪的传播方向会直接影响船舶的行驶方向和航线选择。

如果波浪方向与航向相同，船舶可以受到波浪的推动而提高航速；如果波浪方向与航向相反，船舶则需要更多的动力以克服波浪的阻碍。

4. 船舶类型和设计：不同类型和设计的船舶在波浪中的表现也会有所差异。

船舶的排水量、船体形状和船体刚度等因素将直接影响其航行时对波浪的响应和适应能力。

结论：波浪对船体航行航线选择有重要的影响，船舶在选择航线时需要综合考虑波浪的高度、周期、传播方向以及船体的特点。