1、船舶是水上載運的主體，在水上載運過程中有時會發(fā)生船舶傾覆事故。打撈傾覆船舶時，一般需要先對傾覆船舶進行扳正，使其達到甲板基本向上姿態(tài)。傳統(tǒng)制定傾覆船舶扳正方案時，一般根據(jù)以往經(jīng)驗指導整個扳正過程，缺乏必要的設計理論與計算方法。針對上述問題，本文采用理論計算與軟件仿真模擬相結(jié)合的方法，研究了傾覆船舶扳正過程中的力學特性，推導了相關的計算公式，并討論了浮性、穩(wěn)性、擱坐力、泥土阻力、扳正速度以及水動力等因素對船舶扳正的影響。
　　本文基

2、于船舶靜力學原理，采用Euler角參數(shù)建立了傾覆船舶扳正力和力矩模型，提出了利用牛頓迭代法逐次逼近求解扳正力的方法;根據(jù)傾覆船舶扳正過程中縱傾角的變化量，推導了二/三維穩(wěn)性力矩的計算公式;通過分析破艙內(nèi)進水、自由液面和氣穴的情況，提出了傾覆船舶破艙在扳正過程中的四種典型形式，并給出各種形式破艙在扳正過程中轉(zhuǎn)換的界限條件。當船舶擱淺于均質(zhì)泥土時，通過在擱坐區(qū)域上建立多個平行于船舶縱軸和橫軸的矩形網(wǎng)絡，得到了船舶各處的入泥深度，進一步推導了

3、擱坐力分布表達式并求解了泥土對船舶的阻力矩;當船舶擱淺于非均質(zhì)泥土時，將泥土對船舶的作用分為船舶與海底之間的剪切阻力矩、海底泥土擁土阻力矩和泥土壓實阻力矩三種形式，利用M.H.Letoshnev提出的土體單位面積壓力和下陷量之間的關系推導了船舶擱坐力計算公式，得到船舶與海底之間的剪切阻力矩;采用Rankine被動土壓力理論計算擁土阻力矩，并根據(jù)船舶對泥土壓縮功得到了船舶壓實阻力矩的計算方法。水面傾覆船舶扳正過程模擬計算發(fā)現(xiàn)，扳正前期，合

4、理調(diào)節(jié)自由液體數(shù)量和位置可以降低船體穩(wěn)性有利于扳正;扳正后期，自由液體的數(shù)量又是決定傾覆力矩大小的因素之一;而在扳正過程中，破艙傾覆船舶排水量會改變傾覆船舶的穩(wěn)性并隨著破艙進水量的改變而變化;單側(cè)艙室破損降低傾覆船舶穩(wěn)性，前期有利于扳正，后期卻會增加扳正的難度。擱淺傾覆船舶扳正過程模擬計算發(fā)現(xiàn)，擱淺傾覆船舶的初始穩(wěn)距和穩(wěn)性力矩均較小，而在扳正后期則會產(chǎn)生較大正/負向力矩，需要施加較大的扳正力矩以維持船舶平衡;深水擱淺船舶的初始穩(wěn)距較大，

5、但其扳正后期需要的扳正力矩較小;當船體多點擱坐或擱坐在軟質(zhì)灘涂時，設置過多的擱坐點不僅降低計算效率，也有增加計算錯誤幾率的風險，在滿足船體強度和工況的前提下，可以設置相對重要的擱坐點進行計算。根據(jù)剛體動力學理論，建立傾覆船舶扳正的運動方程;基于流體功能原理，推導了慣性類水動力及附加質(zhì)量的計算方程;利用Taylor展開式得到粘性水動力公式;根據(jù)扳正過程中船舶運動的特點，得到粘性水動力的簡化算法;基于勢流理論推導了海水動壓力，進一步由Gau