拖网渔船耐波性设计衡准及其对经济性评估的影响

摘要

远洋渔船作为从事远洋捕捞生产、开发远洋渔业资源最重要的工具，其技术含量对渔捞作业有着决定性的影响，可以认为，一个国家在远洋渔业领域的前途就取决于远洋渔船的开发情况。在世界范围内的失事船舶数据中，渔业船舶的安全事故率所占的比例非常大，截至2012年12月的AGCS（Allianz Global Corporate&Specialty）和TSB（Transportation Safety Board）关于船舶失事的统计数据表明，渔船事故率占到所有商业用途船舶的71％比例。渔船主要靠捕捞的渔获物来实现其经济价值，评价渔船船型的优劣很大程度上取决于其经济性是否优良。渔船的航行安全和经济性与船舶的耐波性，即船舶在风浪中的绝对运动响应、相对运动响应和加速度响应等密切相关。渔船的耐波性衡准是对船舶在风浪中安全航行、保证船员舒适度、安全作业以及客观的经济效益等的定性和定量的要求，可以作为相关船型设计指标确定的依据，如船首砰击概率衡准和甲板上浪概率衡准可以指导船舶船首结构强度和甲板干舷的设计。在船型优化系统中，耐波性衡准作为优化约束条件，对优化结果有着决定性的影响。目前，对于拖网渔船而言还没有一套比较合适的用于耐波性评价的衡准体系，渔船耐波性评价结果的合理性、渔船的航行安全性以及渔船的经济性受耐波性衡准选取的影响规律还不得而知。
　　本文通过广泛的查阅国内外文献资料，对目前应用于船舶耐波性设计的衡准进行了介绍，包括横摇、纵摇角度等绝对运动衡准，砰击、甲板上浪、螺旋桨出水等相对运动衡准，船舶作业时间百分数以及评价船员舒适性和晕船等的适居性指数、晕船率和运动诱使干扰等综合评价指标。在明确了拖网渔船渔捞作业特点以及耐波性因素对渔船渔捞作业和经济性的作用途径的基础上，提出了一组用于渔船耐波性评估的衡准组，重点从船员角度介绍了晕船率 MSI和运动诱使干扰MIIs两项指标。文中以一艘小型过洋型尾滑道拖网渔船为研究对象，采用基于势流理论的三维时域面源法对渔船进行了详细的耐波性计算，并结合其捕捞作业海域的实际风浪条件对渔船在短期海况和长期海况条件下的运动响应进行预报，采用速度极坐标图的形式给出了耐波性衡准限制下的船舶安全航行的航速、航向组合范围并计算了长期风浪统计条件下的船舶作业时间百分数，从渔船航行安全的角度讨论了耐波性衡准对渔船耐波性评价和耐波性设计的影响。接着对渔船经济性评估的指标体系进行了介绍，采用敏感性分析的方法讨论了失速、晕船率、船舶作业时间百分数等耐波性衡准指标对渔船经济性的影响趋势和变化规律。最后，针对拖网渔船两种典型作业工况的特点，对其耐波性设计衡准的选取提出了几点建议。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1本文研究的目的和意义

1.2船舶耐波性衡准研究概述

1.3本文主要工作

第2章 耐波性衡准介绍

2.1船体绝对运动衡准

2.2相对运动衡准

2.3晕船率（MSI）

2.4 Subjective Magnitude（SM）

2.5运动诱使干扰（MIIs）

2.6适居性指数（Habitability Index）

2.7作业时间百分数（Ship Operability Index）

2.8船舶失速

第3章 拖网渔船耐波性衡准的讨论与选取

3.1拖网渔船特点

3.2拖网渔船耐波性衡准指标分析

第4章 拖网渔船耐波性计算和失速预报

4.1运动传递响应函数计算

4.2风浪中失速预报

第5章 耐波性衡准对拖网渔船耐波性评估的影响

5.1船舶作业渔场风浪条件

5.2海浪谱

5.3耐波性衡准

5.4耐波性衡准对短期海况评价结果的影响分析

5.5耐波性衡准对长期海况评价结果的影响分析

第6章 基于耐波性衡准的拖网渔船经济性评估

6.1拖网渔船经济性评价指标体系

6.2耐波性衡准对渔船经济性影响的敏感性分析

第7章 拖网渔船耐波性衡准的选取建议

7.1自由航行工况

7.2拖网作业工况

第8章 总结和展望

8.1总结

8.2展望

参考文献

致谢