极地邮轮撤离系统动力响应及邮轮疏散分析

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极地邮轮主要航行于极地水域,遇到突发情况需要离开船舶逃生时,因极地区域人口密度低,救援往往不能快速到达。极地邮轮撤离滑道系统就是在发生事故提供自救的一种手段,为极地邮轮上的乘客提供了一种安全迅速撤离邮轮的方式。面对极地海洋中复杂的风浪情况,和极地冰区的浮冰冲击,极地邮轮撤离滑道系统在工作状态下会发生倾斜,影响撤离的安全性和乘客撤离速度。为此需要对极地环境下的撤离系统进行浮冰冲击状态下动力响应及邮轮疏散分析,本文使用有限元模型,基于流固耦合的方法进行动力响应分析,以得出浮冰冲击对撤离系统使用的影响以及撤离系统布放要求。首先分析极地海洋环境中对极地邮轮撤离系统产生作用的因素,并确定工作海况对后文中的分析打下数据基础。根据所得到的结果设计出合理的极地邮轮撤离系统结构,分析用于极地环境的防寒除冰方法。对极地邮轮撤离系统模型进行简化,使用LS-DYNA软件建立极地邮轮撤离系统在海水流体域中与浮冰撞击的仿真模型,流体域(海水)对撞击过程有一定的阻碍,需引入流固耦合设置抵消海水的影响并合理的设置所有接触条件和边界条件。然后对极地邮轮撤离系统进行动力响应分析,基于有限元碰撞模型,分别对不同冰密度、不同浮冰漂移速度和不同稳定配重的质量条件下浮冰对极地邮轮撤离系统登乘平台的碰撞力进行计算,得到适用于极地邮轮撤离系统的工作海况和稳定配重质量。浮冰密度和浮冰漂移速度都与水上登乘平台受到的碰撞力有关,引发水上登乘平台左右晃动,稳定配重物的质量会影响晃动的幅度和频率。根据撤离系统滑道内乘客靠重力下滑的方式,计算滑道不受浮冰冲击影响和安全使用的最小长度。最后建立符合实际情况的极地邮轮疏散模型,分析影响疏散速度的因素,分析极地邮轮直立与倾斜状态下乘客的疏散时间。极地邮轮倾斜状态下乘客的疏散速度与倾斜角度有关。以上研究可帮助寻找使乘客安全快速撤离的极地邮轮撤离滑道系统滑道长度和稳定配重质量参数,降低环境因素对系统和乘客的影响,并为后续的极地邮轮撤离系统设计提供优化和理论计算支持。
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