船舶工程論文范文
各位船舶工程專(zhuān)業(yè)的同學(xué)們，下面是小編帶來(lái)的船舶工程論文，歡迎各位借鑒哦，請看下面吧！
船舶工程論文
摘要：隨著(zhù)海運事業(yè)的蓬勃發(fā)展，各類(lèi)船舶的不斷增多。如何優(yōu)化運輸產(chǎn)業(yè)的布局，對船舶行業(yè)來(lái)說(shuō)，船舶的數量的劇增，造成局面緊張從而帶來(lái)不安全影響，因此，研究船舶運動(dòng)態(tài)勢與操縱性的相互關(guān)系具有非常重大意義。
關(guān)鍵詞：船舶工程；運動(dòng)態(tài)勢；操縱性
一、船舶運動(dòng)態(tài)勢和船舶操縱性的相互關(guān)系
船舶在彎曲河段、橋區、通航密集區、進(jìn)出港口，風(fēng)流、潮汐影響，靠離碼頭等船舶操縱中，車(chē)舵錨纜的配合使用都要受到船舶運動(dòng)態(tài)勢的影響。因此，掌握船舶運動(dòng)態(tài)勢對船舶操縱有著(zhù)重要的作用，正確判斷船舶的運動(dòng)態(tài)勢有利于船舶操縱，從而在復雜的環(huán)境中掌握操縱的主動(dòng)權。正確了解船舶的運動(dòng)態(tài)勢才能選擇有效的操縱方法，掌握了船舶的操縱性就能運用正確的操縱方法去改變船舶的運動(dòng)態(tài)勢。
二、判斷和掌握船舶運動(dòng)態(tài)勢對船舶操縱性的影響
在實(shí)際的操縱過(guò)程中，駕引人員要充分認識到掌握船舶運動(dòng)態(tài)勢的復雜性和困難性。駕引人員如果對船舶運動(dòng)態(tài)勢判斷不明，船舶周?chē)沫h(huán)境對船舶運動(dòng)態(tài)勢的影響估計不足，如船舶過(guò)橋對橋區流態(tài)認識不清，通過(guò)彎曲航段受風(fēng)流影響對船舶的橫移判斷失誤，船舶會(huì )船的地點(diǎn)不恰當，靠離碼頭對安全航速的使用不當，瞭望疏忽而造成事故比比皆是。其中很多是駕引人員對當時(shí)船舶運動(dòng)態(tài)勢不明確，有危險而不自知，臨時(shí)措手不及發(fā)生事故或險情�？蓮囊韵聨讉�(gè)方面來(lái)判斷和掌握船舶運動(dòng)態(tài)勢對船舶操縱性的影響。
�。ㄒ唬┐案B(tài)對船舶操縱性的影響
�。�1）船舶吃水變化對操縱性的影響
�、俪运罨蛑剌d船舶最明顯的特征是螺旋槳水面效應橫向力的變化不大�？蛰d船吃水小，螺旋槳水面效應橫向力急劇增加，右旋單槳單舵船需壓右舵才能保持船舶穩向航行。
�、诳蛰d船舶吃水淺，舵葉部分露出水面，由于舵壓力與舵葉浸水面積成正比，因此舵效明顯下降。
�、塾纱安倏v性指數K、T值（T=I/N，K=M/N）可知，重載船舶慣性矩I大，追隨性指數T大，應舵慢，舵效差；船舶回轉后，穩舵比較困難。重載船轉船力矩比阻尼力矩增加得慢，故重載船K值小，旋回直徑大，旋回性能較差。
�、芤蛑剌d船舶吃水深，排水量大，故慣性大、沖程長(cháng)。
�。�2）船舶橫傾對操縱性的影響
�、俅皺M傾時(shí)，存在阻力一推力轉矩，其入水體積形狀的左右對稱(chēng)性被破壞，改變了左右舷各種作用力的對稱(chēng)性，使船舶偏轉。
�、诋敶耙詸M傾狀態(tài)高還航時(shí)，興波增大，低舷一側的浸水形狀較高舷一側豐滿(mǎn)，因此，低舷一側的船首波峰較高，高舷一側的首波峰較低，產(chǎn)生的水動(dòng)壓力差使船首向高舷一側偏轉。
�、鄞皺M傾航行，破壞了良好的水下線(xiàn)型，加之壓舵糾正偏航現象，因而降低了航速。
�、苁勾耙痪�(xiàn)的吃水增加，影響船舶通過(guò)淺區的能力。橫傾一舷吃水增加量B×tanθ/2，式中：B為船寬，θ為橫傾角。
�、荽皺M傾航行時(shí)，由于舵葉傾斜，不垂直于水面而使舵壓力降低，舵效變差。
�、薮皺M傾時(shí)，若向高舷一側回轉掉頭，應特別防止船舶離心力的作用向橫傾一側傾斜，增大橫傾角，導致船舶向高舷一側掉頭時(shí)產(chǎn)生傾覆的危險。
�。�3）縱傾對船舶操縱性的影響
尾縱傾舵壓力轉船力矩小，尾部入水側面積增加，回轉阻尼力增大，航向穩定性好，旋回性差；艏縱傾船舶舵壓力轉船力矩大，船尾入水側面積較小阻尼力矩小，船舶的旋回性能變好，追隨性變差。
�。ǘ╋L(fēng)對船舶操縱性的影響
風(fēng)對船舶的直接影響是：相對風(fēng)速作用在船體水線(xiàn)以上產(chǎn)生風(fēng)動(dòng)力及風(fēng)動(dòng)力的'縱向分力，使船舶的航速和沖程增加或降低，風(fēng)動(dòng)力的橫向分力使船舶向下風(fēng)漂移；風(fēng)動(dòng)力與船舶重心形成風(fēng)動(dòng)力轉船力矩，使船舶發(fā)生偏轉運動(dòng)；風(fēng)動(dòng)力與船舶橫穩心高度形成橫傾力矩，使船舶發(fā)生傾斜。船舶前進(jìn)或艏縱傾，則重心前移，船舶后退或尾縱傾，則重心后移。正橫前來(lái)風(fēng)，風(fēng)動(dòng)力作用點(diǎn)在船舶重心之前；正橫來(lái)風(fēng)，風(fēng)動(dòng)力作用點(diǎn)在重心點(diǎn)附近；正橫后來(lái)風(fēng)，風(fēng)動(dòng)力作用點(diǎn)則在重心點(diǎn)之后。
�。�1）船舶前進(jìn)中受風(fēng)
�、亠L(fēng)從正橫前吹來(lái)，風(fēng)動(dòng)力轉船力矩大于水動(dòng)力轉船力矩，船首順風(fēng)偏轉，否則，船首逆風(fēng)偏轉。
�、陲L(fēng)從正橫后吹來(lái)，風(fēng)動(dòng)力作用點(diǎn)位于水動(dòng)力作用點(diǎn)之后，船舶在風(fēng)動(dòng)力、水動(dòng)力轉船力矩的作用下，船首逆風(fēng)偏轉。
�。�2）船舶后退中受風(fēng)
�、俚管�(chē)后退，風(fēng)從正橫前吹來(lái)，風(fēng)動(dòng)力作用點(diǎn)在水動(dòng)力作用點(diǎn)之前，在風(fēng)動(dòng)力、水動(dòng)力轉船力矩的作用下，船尾迎風(fēng)偏轉。
�、陲L(fēng)從正橫后吹來(lái)，風(fēng)動(dòng)力作用點(diǎn)和水動(dòng)力作用點(diǎn)均在船舶重心之后，無(wú)論風(fēng)舷角大小，水動(dòng)力作用點(diǎn)總在水動(dòng)力作用點(diǎn)之后，產(chǎn)生使船尾迎風(fēng)偏轉的轉船力矩。
船舶后退中受風(fēng)影響，使船尾迎風(fēng)偏轉的現象稱(chēng)為“尾找風(fēng)”。
�。ㄈ┧鲗Υ安倏v性的影響
�。�1）均勻性水流對船舶操縱性的影響
逆流時(shí)，流速越大，沖程越��；順流時(shí)，流速越大，沖程越大；在相同時(shí)間同樣舵角條件下，船舶回轉相同的角度，逆流船舶的縱距小于順流船，因而逆流船舵效好于順流船。航行船舶正橫前受流時(shí)，流速越快，流舷角越大，船速越慢，流壓差角越大，橫向漂移速度也越大；反之，流速越慢，流舷角越小，船速越快，流壓差角越小，橫向偏移速度也越小。順流掉頭時(shí)，船舶的縱距大于逆流時(shí)的縱距，順流掉頭要估計下流方的安全漂移距離，漂移距離可由經(jīng)驗公式D=（v*t）×80。式中：v為流速；t為旋回180度所需時(shí)間。
�。�2）非均勻性水流中，由于流速流向的變化，可以增加或減少船舶的前進(jìn)阻力，可以使螺旋槳的推力變大或變小，可壓力增加或減小。如果非均勻性水流以較大的夾角沖擊船舶時(shí)，可以使船舶迅速橫移和因船體前后所受水動(dòng)力不同而產(chǎn)生轉船力矩使船舶偏轉偏離預定航線(xiàn)。
�。ㄋ模\水效應對船舶操縱性的影響
船舶在淺水中旋回性下降，航向穩定性變好，出現跑舵現象，船舶沖程減小。
�。ㄎ澹┐g效應對操縱性的影響
兩船間距越小，相互作用越大，兩船間距小于兩船船長(cháng)之和時(shí)，就會(huì )直接產(chǎn)生這種作用，當兩船距離為兩船船長(cháng)之和的一半時(shí)，相互作用明顯增加。兩船航向相反的對駛相遇，相互作用的時(shí)間短，影響較��；處于同向追越時(shí)，相互作用時(shí)間長(cháng)，兩船并行時(shí)，作用時(shí)間更長(cháng)，船間效應更嚴重；船速越大，則興波越激烈，船間效應更為明顯；船舶排水量越大，船間效應越明顯，兩船排水量差異越大，小船受到的影響越顯著(zhù)；淺窄受限的航道比深寬航道中發(fā)生的船間效應更明顯。
�。┌侗谛獙Σ倏v性的影響
船舶過(guò)分靠近一側岸壁航行，發(fā)生岸吸岸推現象，岸吸岸推同時(shí)發(fā)生，與航速、吃水成正比，與岸距成反比。航速越快，吃水越深，岸距越小，影響越強烈。
船舶浮態(tài)、風(fēng)、流、淺水效應、岸壁效應6個(gè)方面因素在船舶航行中直接影響船舶的運行態(tài)勢，如不正確判斷和掌握這6個(gè)方面影響船舶運行態(tài)勢的因素，船舶航行中的危險就會(huì )隨時(shí)存在，船舶最佳和有效的操縱時(shí)機就會(huì )失去，事故就會(huì )來(lái)臨，因此，正確判斷和掌握船舶運行態(tài)勢對操縱性的影響顯得極其重要。
三、航行中對船舶運動(dòng)態(tài)勢的控制
正確控制船舶的運動(dòng)態(tài)勢要掌握當時(shí)當地的各種外界條件（港口水域、航道、碼頭環(huán)境、周?chē)扒闆r以及風(fēng)、浪、流、潮汐等水文氣象條件）及變化情況，充分運用各種瞭望手段，保持正規瞭望，謹慎駕駛，控制好本船船位。正確分析和掌握本船周?chē)膭?dòng)態(tài)以及本船船位變化及趨勢，采取安全航速，運用助航設備和駕引人員良好的船藝，調控和操縱船舶，保證船舶安全。
�。ㄒ唬⿵澢降来斑\行態(tài)勢的控制
彎曲航道水流方向發(fā)生改變，特別是急彎航道，水流方向的改變角較大，在流速較大時(shí)，船舶在彎道的橫移也加大。因此，駕引人員要保持高度警覺(jué)，相互協(xié)作，加強與來(lái)船的緊密聯(lián)系，避免在狹窄的彎曲航道會(huì )船，流速大時(shí)，根據本船航速和控制力，適當提高航速，將船位掛高，走上灘上流水，用舵要及時(shí)，舵要拿穩，始終將船位擺在正確的航路上，以防船舶受水流沖擊而落彎困坡。
�。ǘ騾^船舶運行態(tài)勢的控制
橋區受橋墩的影響，水流紊亂，水流方向與橋軸線(xiàn)存在一定夾角，橋與橋之間的距離過(guò)近，特別是內河下游船舶通航密度大。據海事部門(mén)統計，某水域日均船舶流量為2300艘.次，高峰期間近3000艘.次，船舶航速的差異導致船舶過(guò)橋存在一定難度，特別是上行時(shí)，所有航舶僅有第4孔一個(gè)橋孔通過(guò)，大小船共過(guò)1個(gè)孔，使得第4孔的通航壓力和風(fēng)險加大。大船小船航速的差異，加之橋區又不能追越，導致大型船舶過(guò)橋時(shí)有時(shí)被迫停車(chē)，同時(shí)也帶來(lái)風(fēng)險。為確保船舶在橋區的良好運行態(tài)勢，船長(cháng)必須上駕駛臺監航，以確保船舶的安全。過(guò)橋前，檢查船舶的主副機、操舵系統、通導設備、船舶供電系統，確保良好運行狀態(tài)，按VTS用戶(hù)指南和船舶定線(xiàn)制規定的報告種類(lèi)、報告內容，在規定的頻道上向指揮中心報告船位等相關(guān)信息，接受監控，由駕駛員操舵，加強瞭望。根據橋區水流情況，將船位擺在上流上風(fēng)一側，根據實(shí)際情況邊調邊轉，將船首對準橋涵標。過(guò)橋船舶集中，航速不一時(shí)，如果航速過(guò)快，一定要控制航速，不得追越，在減速前，根據橋區風(fēng)、流和本船重載或空載情況，依據當時(shí)環(huán)境，擺好船位，確保船舶的運行態(tài)勢不造成緊迫局面，從而保證船舶安全過(guò)橋。
�。ㄈ┩ê矫芗瘏^船舶運行態(tài)勢的控制
通航密集區，船舶來(lái)往頻繁，如不掌握好船舶的運動(dòng)態(tài)勢，船位就不可能擺好。正規瞭望是第一手段，嚴格遵守各段船舶定線(xiàn)制規定和分道航行規則的規定，始終將本船船位擺在規定的航路上，采取安全航速，加強與來(lái)往船舶之間的聯(lián)系，做好充分的避讓工作，單向控制航段要等讓?zhuān)坏妹つ窟M(jìn)入造成緊迫危險，特別是100m以上的大型船舶尤應注意。大型深吃水船舶，航速較快，船間效應非常明顯，與小船同向行駛時(shí)橫距過(guò)近，小船受到的影響就越顯著(zhù)，由于很多船為節油，下水航行單車(chē)慢速，在通航密集區，一定要控制好航速，保持安全距離，在寬敞水域可追越慢速船，避開(kāi)船舶過(guò)分集中。大型船舶慣性矩大，追隨性指數大，應舵慢，舵效差，在對駛相遇或同向行駛避讓過(guò)程中，要早用舵、早回舵，用大舵，使船舶較早地控制好運動(dòng)態(tài)勢，以致在復雜區域不影響其他船舶造成緊迫局面，減少緊迫危險的發(fā)生。
�。ㄋ模┛侩x碼頭船舶運行態(tài)勢的控制
根據船舶靠離泊位置、風(fēng)流、潮汐、水深的影響、港口碼頭情況、是否有礙航物的存在等，選擇哪舷靠泊；如需掉頭，應選擇合適的掉頭區和掉頭方向，不影響同流向行駛船舶的航行。掉頭前船舶要按VTS用戶(hù)指南的報告種類(lèi)和報告內容，在規定的頻道上向指揮中心報告動(dòng)向，掉頭時(shí)，正確掌握當時(shí)水域風(fēng)浪流、潮汐、周?chē)暗膭?dòng)態(tài)、本船的旋回直徑及漂移距離，加強與來(lái)往船舶聯(lián)系，把船位擺在適合的位置，按船舶掉頭的操作要領(lǐng)果斷執行。風(fēng)中掉頭有困難，可利用倒車(chē)尾找風(fēng)掉頭，或拋錨協(xié)助掉頭�？看a頭根據風(fēng)流情況，選擇合適的駛靠角度、速度、橫距，駕駛員和水手密切配合。離碼頭時(shí)，預先觀(guān)察周?chē)h(huán)境，掌握風(fēng)浪流的影響，選擇好車(chē)舵錨纜，綜合利用，使船舶順利離開(kāi)碼頭。
�。ㄎ澹┩ㄟ^(guò)淺區航道船舶運行態(tài)勢的控制
內河大型船舶螺旋槳和舵葉在船底下大約600mm，在枯水期，船舶裝載時(shí)，為了滿(mǎn)足水深要求，常常出現艏縱傾。為了船舶安全通過(guò)淺區，必須控制好船舶的運行態(tài)勢，減速行駛，減少船舶動(dòng)吃水的增量；連續測深，保證船位在深水水域；早用舵、早回舵，用舵舵角適當增大，慢車(chē)與長(cháng)車(chē)交替使用，保證船舶擁有足夠的控制力；備錨以防船舶出現“跑舵”發(fā)生倒頭、失控等危險局面。淺窄航道，船舶舵效變差，船舶過(guò)多時(shí)，要加強聯(lián)系，避免在淺窄航道會(huì )船，必要時(shí)在淺窄航道外等候，根據本船的操縱性能和當時(shí)情況，按以上要求做好船舶運行態(tài)勢的控制，以策安全。
�。┰诨亓�、泡漩水域船舶運行態(tài)勢的控制
回流和泡漩水對船舶安全航行的影響極大，稍不注意，船舶會(huì )觸坡，或被泡漩水推出預定航道，與來(lái)往船舶造成緊迫危險，甚至發(fā)生碰撞。內河船舶大型化是發(fā)展趨勢，船長(cháng)100m及以上船舶主機功率大多超過(guò)1480kw，使船舶的航速得到保障。因此船舶航行時(shí)盡量避開(kāi)回流區，或沿回流和一流邊緣航行，保持船舶舵效，防止船舶觸岸；船舶遇泡漩水時(shí)，采取騎泡的方法，舵要拿活，避免船舶在泡漩的一邊，使船舶運動(dòng)態(tài)勢發(fā)生較大改變。船舶航行在白滸山、西塞山、牛罐磯、小孤山、馬當、太子磯等水道，駕引人員要高度控制回流、泡漩水對船舶運動(dòng)態(tài)勢的影響，控制好船位，確保船舶航行安全。
四、結束語(yǔ)
綜上所述，航行中要隨時(shí)掌握船舶的運動(dòng)態(tài)勢，根據周?chē)h(huán)境和航行條件做出正確判斷，采取行之有效的操縱方法，提高應變能力，努力消除緊迫局面和緊迫危險的形成，更好地保證船舶航行和作業(yè)安全。
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