近岛礁环境下箱型浮式保障平台方案水动力设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

目的及意义：岛礁没有电力供应、没有淡水补给、没有环卫设施，由于珊瑚礁盘水位极浅，人员上岛及物资补给只能靠机动舢板转运或倒驳，效率低下、作业危险，常因风浪大不能按时补给。首先要解决的就是各个岛礁的生产生活基础保障设施问题，同时要注意不能破坏周围的珊瑚礁生态环境。如果失去了珊瑚礁这道消波、护岛的重要屏障，波浪就会冲刷侵蚀岛岸，浪流就会输沙填塞航道，这将对各岛礁的地理地貌和生态系统造成巨大的破坏。以浮式保障平台与码头代替传统的土方建设、航道开凿方式，现场施工周期将缩短，而且能避免大量土方材料与施工机械的长距离运输及长期施工的后勤保障问题，成本低，难度小。这些平台还能在逐一开展的岛礁建设中迁移，重复使用，并根据需要增减其功能，可以成为针对南海岛礁的海洋国土基本建设的一种专用装备。

国内外研究现状分析：箱式平台可以沿海岛屿或岛屿群为依托 ,带有永久或半永久性 ,具有综合性、多用途的功能，在合适的海域建立资源开发和科学研究基地、海上中转基地。箱型浮体结构由于构造简单, 建造成本和维护费用较低,一般可用于靠近海岸的平静水域 ,日本的浮动机场就是采用这种结构型式 。而它在波浪中的运动性能, 可以通过在其外围建造防波堤来改

善,如日本的“mega-float”就采用这种形式，是一个较为扁平的柔性结构物 ,它的长(宽)度与高度的比值非常大 ,必须考虑它在海洋环境中的弹性响应。在我国研制和开发浮式海洋结构物对本世纪海洋工程的可持续发展具有极为深远的战略意义 .作为一个具有丰富海洋资源的大国 ,必须高度重视海洋平台技术。

2. 研究的基本内容与方案

1、 广泛调查，完成岛礁波浪条件与浮式平台资料收集，分析其特点，完成开题、调研报告。在完成调研报告中，对即将进行的目标有一个大致的认识，并以那些平稳性较高的船舶为母型船，初步确定长宽比等主尺度，依据已经给出的400平方米的平面面积进行主尺度的计算和确定。 2、学习软件(CATIA或Maxsurf)建模方法，完成平台初步方案的设计与三维建模工作，完成静水力计算。在初步的方案设计中，可以以不同的长宽比，宽高比以及不同的吃水进行多个方案的设计与比较，以便于取得较为性能优化的主尺度，在为接下来的耐波性计算中可以更加符合其平稳的特性，尽量有一个良好的耐波性能。 3、 学习耐波性理论和相应商用软件(AQWA 或其它)软件使用方法，完成平台的规则波中六自由度运动计算以及不规则波中的运动预报，完成平台方案在波浪中的耐波性计算和验证，完成平台的尺度变换及相应的耐波性计算。在这阶段开始时，温习并学习耐波性理论，如《船舶原理（下）》里的耐波性部分，而在这一过程中，也可通过多个不同尺度的模型进行耐波性计算，同时可以从平台的前方、左前方等八个方向预测为波浪的来向，对平台在波浪中的6个自由度的运动进行计算，最后还可以再进行平台在不规则波中的运动预报。 4、 参与相关耐波性试验，学习耐波性试验惯量调试方法和试验分析方法。这时跟着研究生一起去进行参与一些耐波性的试验，在试验中学习，多听取研究生们的经验与指导，以提升自身的见识度与能力。 5、 阅读相关外文文献，完成规定数量的外文翻译工作。在阅读外文文献并完成外文翻译工作时，不仅要仅仅完成翻译，还要理解其内容并认真学习，从而了解现在国外的发展进度和需求目标。 6、撰写完成毕业论文。

3. 研究计划与安排

第1—2周：通过调研，收集资料，对毕业设计内容进行分析，完成开题报告、调研报告、收集外文翻译资料。

第3-4周：学习建模软件(catia或maxsurf)，根据排水量和尺度参数等要求，形成初步方案，完成静水力计算和三维建模工作。

第5—8周：学习耐波性预报软件理论方法和aqwa软件使用，完成初步方案的运动响应计算和验证。

4. 参考文献（12篇以上）

1、《船舶原理（上、下册）》盛振邦、刘应中

2、《船舶设计原理》顾敏童

3、《海洋平台设计手册》