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船舶甲板上大物件受力计算 罗 薇 武汉理工大学交通学院 武汉 430063 摘要 介绍大物件运输过程中的横向倾覆和纵向滑动的计算方法 ,并结合实际算例来说明横向作用力 、 纵向作用力 、垂向作用力 、横向翻滚判断 、纵向滑动判断的整个计算过程 。 关键词 船甲板 大物件 作用力 横向翻滚 纵向滑动 中图分类号 U661. 2 + 2 文献标识码 B Force calculation of the heavy cargo on the deck of ship L UO Wei School of Transportation Wuhan University of Technology Wuhan 430063 Abstract In this paper , the author discusses about the calculation method of transverse list and longitudinal sliding motion of heavy cargos in transportation. With a numerical example , the calculating procedure is explained of the trans2 verse , longitudinal and vertical forces , as well as the judgment of the transverse tumbling and longitudinal sliding motion. Key words deck of ship heavy cargo acting force transverse tumbling longitudinal sliding motion 运输小艇出江的渡航驳 、搁置载人深潜器的 考察船等与一般运输船舶不同 ,它们共同的特点 是将大物件搁置在甲板上的台架上 ,当船舶在风 浪里航行时 ,船舶会产生横摇 、纵摇和升沉运动 。 由于大物件是搁置在台架上的 ,大物件与船之间 有相对运动和相对加速度 ,从而台架对物件会产 生作用力 。因此需要对在风浪作用下对大物件引 起的横向翻转力矩 、纵向滑动力 、台架对物件反作 用力作出计算 ,以避免大物件的横向翻转和纵向 滑动 。 渡航驳耐波性试验数据 横摇固有周期 Tθ = 7. 24 s ; 横摇最大幅值 θa = 5. 04°; 1 . 3 纵摇固有周期 TΨ = 5. 04 s ; 纵摇最大幅值 Ψa = 1. 55°; 重心处垂向加速度 A G = 0. 598 m/ s2 。 计算方法 横向作用力 作用在大物件上且平行于渡航驳甲板的横向 2 2 . 1 力 Fy 可按下式计算 Fy = MA y + 1 计算条件 以某渡航驳计算实例说明 。 1. 1 船舶主尺度及航速 总长 L OA = 100 m ; 水线长 L WL (1) Fqy kN 式中 : M ———大物件质量 , t ; A y ———横向加速度 , m/ s2 ; Fqy ———风横向作用力 , Fqy = qS x ; 其中 : q ———单位受风面积上的风压力 , 取遮蔽航 = 90 m ; 船宽 B = 24 m ; 吃水 T = 3. 2 m ; 排水量 Δ = 6 702 t ; 计算航速 Vs = 12 km/ h 。 1. 2 海浪条件 波长 30 m ; 有义波高 H1/ 3 = 2 . 5 m ; 风压 8 级风 。 2 区值为 q = 0. 7 kN/ m ; S x ———大物件露出渡航驳的侧投影面积 , 根据物件的尺度和布置 , 计算得 S x = 51 m2 。 则 = qS x = 0. 7 ×51 = 35. 7 kN θπ 2π Fqy 收稿日期 2004209229 式中 : rθ ———大物件质量中心至水线处假定的旋 转中心的距离 , 根据物件放置位置 , rθ = 6. 3 m , g 取 9 . 81 m/ s2 ; 物件长 l = 75 . 8 m , 分 30 等分 , i 为站号 , 物件 中点站号为 15 , 取为纵向坐标的原点 , 舯前为正 , 舯后为负 。由于站号 i = 0 、27 、28 、29 、30 处的质量 均为零 , 故表中列出 i = 1 ～ 26 进行计算 。表中 mi 表示物件在 i 站上的质量 , ci 表示物件质量中心 到渡航驳吃水间的垂向高度 , 假定 ci 不变 , 各站 取