[發(fā)明專利]一種集裝箱墜海事故再現(xiàn)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010580782.2
• 申請(qǐng)日: 2010-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102033997A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周偉;肖英杰;吳善剛;張浩;孟玲;馬澤武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海海事大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 上海天翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 劉粉寶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軟件模擬技術(shù)，具體涉及一種集裝箱墜海事故原因技術(shù)分析技術(shù)。

背景技術(shù)

隨著國(guó)際航運(yùn)的發(fā)展，集裝箱運(yùn)量不斷加大，集裝箱掉海事故相應(yīng)增多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，其中集裝箱損壞、水濕和墜海占了英國(guó)船東互保協(xié)會(huì)所有保險(xiǎn)索賠額的60%以上。保守估計(jì)，每年有超過(guò)2000個(gè)集裝箱在海上運(yùn)輸過(guò)程中從船上掉進(jìn)大海。集裝箱墜海事故往往牽涉船方、保險(xiǎn)公司、貨主等多方利益，且涉案金額巨大。因此需要對(duì)集裝箱墜海事故原因進(jìn)行技術(shù)分析，為案件的審判提供依據(jù)。

目前，集裝箱墜海事故原因的技術(shù)鑒定方法主要依據(jù)船舶的《貨物系固手冊(cè)》、《船舶穩(wěn)性報(bào)告書》等資料，采用《鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》的集裝箱系固系統(tǒng)受力分析方法，對(duì)集裝箱的系固系統(tǒng)是否滿足規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)，從規(guī)范的角度對(duì)集裝箱墜海事故原因進(jìn)行技術(shù)分析。

上述現(xiàn)有方法主要存在以下問(wèn)題：

（1）適合于正常海況的集裝箱系固系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范性檢驗(yàn)，對(duì)于大風(fēng)浪情況下，則無(wú)法對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)。而集裝箱墜海事故往往在大風(fēng)浪的情況發(fā)生，此種方法卻無(wú)法對(duì)其進(jìn)行技術(shù)分析。

（2）集裝箱系固系統(tǒng)的技術(shù)分析的計(jì)算量很大，以往的方法只能對(duì)特定位置進(jìn)行檢驗(yàn)，難以全面分析集裝箱系固系統(tǒng)的問(wèn)題，因此就難以對(duì)集裝箱系固系統(tǒng)是否滿足規(guī)范作出客觀準(zhǔn)確的判定。

（2）這種方法不直觀，分析往往以公式計(jì)算的形式呈現(xiàn)，對(duì)專業(yè)知識(shí)要求較高，不易被法官接受。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有集裝箱墜海事故原因分析技術(shù)所存在的缺陷，而提供一種集裝箱墜海事故再現(xiàn)方法，其通過(guò)事故再現(xiàn)的方法對(duì)集裝箱墜海事故原因進(jìn)行分析，為案件的審判提供有力的技術(shù)支持。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種集裝箱墜海事故再現(xiàn)方法，該方法包括如下步驟：

（1）通過(guò)橫搖角的不斷變化來(lái)模擬集裝箱船舶在大風(fēng)浪時(shí)的搖擺過(guò)程；

（2）橫搖角每變化一次，就對(duì)集裝箱系固系統(tǒng)進(jìn)行一次受力分析，并把受力數(shù)據(jù)在事故再現(xiàn)系統(tǒng)中顯示出來(lái)；

（3）對(duì)集裝箱系固系統(tǒng)的強(qiáng)度校核，如果超出強(qiáng)度，標(biāo)出相應(yīng)集裝箱，以表示該集裝箱墜海。

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例中，所述步驟（2）中進(jìn)行受力分析包括如下步驟：

（2.1）計(jì)算風(fēng)力橫向分力；

（2.2）計(jì)算船舶運(yùn)動(dòng)橫向分力；

（2.3）將風(fēng)力橫向分力和船舶運(yùn)動(dòng)橫向分力進(jìn)行分配與合成，獲得集裝箱的受力。

進(jìn)一步的，所述步驟（2.1）通過(guò)如下公式計(jì)算：

????????????（1）

式中：A為受風(fēng)壓作用的集裝箱側(cè)面積，；q為風(fēng)壓，kPa。

進(jìn)一步的，所述步驟（2.2）通過(guò)如下公式計(jì)算：

???（2）

式中：為第i層的集裝箱的總重量，t；L為船舶兩柱間長(zhǎng)，m；為船舶橫搖傾角；為第i層集裝箱重心到船舶橫搖中心的垂直距離，m；B為船舶型寬，m；?GZ為復(fù)原力臂，m。

在本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)例中，所述步驟（3）中強(qiáng)度校核核包括如下步驟：

（3.1）柔度計(jì)算；

（3.2）根據(jù)組合柔度和各分支柔度，得出橫向分力的傳遞與分配規(guī)律；

（3.3）綁扎桿和扭鎖的受力計(jì)算及其強(qiáng)度校核；

（3.4）重力修正；

（3.5）重力、綁扎桿力矩計(jì)算；

（3.6）鈕鎖拉切應(yīng)力校核。

基于上述方案，本發(fā)明形象再現(xiàn)集裝箱墜海的過(guò)程。根據(jù)再現(xiàn)模擬，可以十分方便地找到事故發(fā)生的原因，為事故責(zé)任的劃分提供依據(jù)。

本發(fā)明再現(xiàn)集裝箱墜海事故時(shí)，形成相應(yīng)的計(jì)算模型對(duì)系固系統(tǒng)進(jìn)行受力分析和強(qiáng)度校核。在該方面，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）對(duì)規(guī)范現(xiàn)有的受力模型進(jìn)行修正，使得其能夠適應(yīng)大傾角、大風(fēng)浪時(shí)的情況。

2）在對(duì)受力進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，不僅考慮力沿系固系統(tǒng)向上傳遞，還考慮受力沿系固系統(tǒng)向上傳遞的情況，考慮更加全面，與實(shí)際情況更加相符合。

3）計(jì)算模型主要采用遞推公式的形式，便于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，開(kāi)發(fā)事故再現(xiàn)系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明的原理圖。

圖2為艙面集裝箱橫向受力分析圖。

圖3為特定海況下臨界狀態(tài)時(shí)BAY06斷面的程序仿真圖。

圖4為特定海況下臨界狀態(tài)時(shí)BAY06斷面的集裝箱受力圖。

圖5為特定海況下臨界狀態(tài)時(shí)BAY06斷面的綁扎桿受力圖。

圖6為特定海況下BAY06斷面的發(fā)生斷裂的綁扎桿隨橫搖傾角變化的受力圖。