波浪激励下红土镍矿运输船舶倾覆机理

波浪激励下红土镍矿运输船舶倾覆机理

论文摘要

选取具有典型流态化货物特征的红土镍矿、高岭土与红砂土进行了临界含水率和流态化试验,测定了其临界含水率;利用激励横摇装置开展了不同激励幅值与频率的激励横摇运动试验,对比了3种不同货物在不同含水率下倾覆力和力矩的时历特性;设计了倾覆机理试验,选择临界含水率红土镍矿作为试验样本,在波浪水槽中造波激励舱段横摇运动,再现了红土镍矿运输船舶的倾覆过程,利用高速摄像机记录了自由液面变化情况,通过图像处理技术对自由液面进行分割,根据自由液面情况分析了红土镍矿运输船舶倾覆过程中舱段的浮心和重心变化。试验结果表明:红土镍矿、红砂土、高岭土的临界含水率分别为33.6%、 22.0%、39.4%;对于具有不同性质的土,在相同激励条件下,晃荡力与力矩呈现出不同的性质;当相位差为90°与270°时,不对称力矩较相位差为0°与180°时增大4.37倍;红土镍矿运输船舶倾覆主要原因为流态化货物晃荡导致横摇力矩增大、动稳性降低而发生倾覆,同时,晃荡力矩与货物性质、激励周期、黏性、激励幅值等多种因素有关。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 物理模型试验
  •   1.1 模型设计
  •   1.2 试验内容与布置
  •     1.2.1 试验矿土采集
  •     1.2.2 横摇激励下舱段作用力与力矩试验
  •     1.2.3 红土镍矿运输船舶波浪中倾覆试验
  •   1.3 试验工况
  •   1.4 试验数据采集与处理
  • 2 试验结果分析
  •   2.1 含水率的影响
  •   2.2 激励周期的影响
  •   2.3 运动幅值的影响
  •   2.4 黏性与易流动特性的影响
  •   2.5 自由液面的影响
  •   2.6 倾覆过程分析
  • 3 结 语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈云赛,段文洋,杨磊,黄礼敏

    关键词: 船舶工程,红土镍矿运输船舶,倾覆机理,晃荡力,砂土液化,波浪激励

    来源: 交通运输工程学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 船舶工业

    单位: 哈尔滨工程大学船舶工程学院,国家深海基地管理中心技术部

    基金: 国家重点基础研究发展计划项目(2017YFC0306804,2017YFC0305700),上海交通大学海洋工程国家重点实验室研究基金项目(1715)

    分类号: U674.134.1;U661.32

    DOI: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.02.012

    页码: 122-135

    总页数: 14

    文件大小: 16472K

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