基于事故树分析法的“东方之星”翻沉事故研究

水路运输以其成本低、污染小等优势在我国运输行业中占有一席之地,水运行业的可持续发展、航运安全一直受到社会各界的广泛关注,"东方之星"事件更是将航运安全推到了社会舆论关注的顶峰。结合专家学者们的研究,文章引进一种新的海上交通事故分析方法—事故树分析法(Fault Tree Analysis,FTA)。针对"东方之星"沉船事故进行分析,构建船舶倾覆事故模型,通过模型分析,发现导致"东方之星"沉船事故的关键因素,并在以后的海事管理中重点管控,避免类似事件发生。

龙卷风风场下水面船舶倾覆的力学机理研究

为研究龙卷风风场对船舶稳定性的影响,利用龙卷风风场模型分析了船舶风荷载特性及其随方位的变化规律。龙卷风风场模型在柱坐标系下形成并假定流场定常,龙卷风的漏斗外形轴对称,且从外围到中心的气压降主要由切向风速产生的离心力来平衡;以"东方之星"船舶简化模型为例,计算了船舶的最小倾覆力矩,并从船舶航向以及船舶位于龙卷风风场的不同径向位置分析了船舶倾覆的力学条件。研究结果表明:船舶航向垂直于龙卷风的径向时,船两侧负压差大于最小倾覆力矩,从而导致船舶倾覆;船舶航向平行于龙卷风的径向时,船舶受高速风的冲击而发生倾覆,倾覆方向与龙卷风的切向一致;船舶航向与龙卷风风场径向成任意夹角时,倾覆取决于船舶相对于龙卷风中心的位置、龙卷风切向风速以及船舶航速。该结果可为船舶设计及龙卷风预警研究提供参考。

龙卷风风场中船舶倾覆力学机理研究

考虑边界层的影响,构建龙卷风在空间内变化的三维风速场,并基于流体力学控制方程推导龙卷风的气压场,计算龙卷风风场中的船舶风载荷,并针对两种典型的船舶方位研究龙卷风风场中船舶倾覆的力学机理;以“东方之星”号客轮为对象,分析客轮在两种典型船舶方位下受到的横向气压与最小倾覆气压之间的关系,确定在整个龙卷风风场范围内的倾覆区域和安全区域,从而校核客轮抵抗龙卷风的能力;为减小风载荷从而降低倾覆风险,当船舶靠近龙卷风中心时,应尽量使船纵向垂直于龙卷风径向,而当船舶远离龙卷风中心时,则应尽量使船纵向平行于龙卷风径向。