波浪作用下小尺度多船并排锚泊横摇运动试验研究

采用物理模型试验方法研究双船、三船和四船并排锚泊时各船的运动量,并与单船艏艉锚泊情况进行了对比,重点分析了横浪作用下各船的横摇运动规律,探究了波浪周期和并排锚泊船数对多船并排锚泊时横摇运动的影响。结果表明,多船并排锚泊时,横摇运动响应随着波浪周期的增大而逐渐减小。双船并排锚泊时,横摇运动响应同单船相比减少了40%~50%;三船和四船并排锚泊时,横摇运动响应同单船相比减少50%~60%,四船并排锚泊时横摇运动响应减小的幅度与三船并排时相比差别不大。

风浪流耦合作用下锚泊式海上试验平台的水动力特性试验

为了研究国家海洋试验场的“国海试1”平台与锚泊优化方案是否满足设计要求,采用物理模型试验方法,制作1∶30试验平台模型,在国家海洋技术中心海洋动力环境实验室开展百余组不同波高、波周期、波向的不规则波、定常风和等效均匀流联合作用下,两点式躺地链系泊状态下的模型运动响应研究。对比分析试验结果与对应试验平台的设计指标,结果表明:同样海况下,风浪与潮流同向时,试验平台的运动响应更剧烈;流速1.14 m/s、4级海况时,试验平台最大横摇角为10.41°,“国海试1”平台无法开展正常的吊装工作;流速1.14m/s、6级海况时,试验平台最大横摇角为15.07°,“国海试1”平台搭载的试验测试设备无法正常工作;流速1.14 m/s、8级海况时,试验平台最大横摇角为20.21°,平台存在安全隐患,应采取避险措施;“国海试1”满足抗7级风浪的设计要求。该研究成果验证了改进后的国家海洋综合试验场“国海试1”平台满足抗7级海况的设计要求。因此,建议“国海试1”平台在6级海况下应停止试验作业,8级海况下应采取必要的避险措施。该研究为同类新型海洋平台水动力研究提供了参考。

锚泊方式对小型浮船坞横倾角的影响

对于采用锚泊方式泊碇的浮船坞,规范要求在设计阶段对其在抬船作业工况下的横倾角进行校核,使其在规定风压下横倾时甲板边缘不入水,而实际校核浮船坞的横倾角时通常假定浮船坞处于漂浮状态,没有考虑锚泊力的影响,造成校核结果存在偏差。对此,通过分析锚泊方式对浮船坞横倾角的影响机理,得出兜底式锚泊会加大横倾角,分散式锚泊会减小横倾角的结论,并推导锚泊方式下的浮船坞横倾角计算公式。以某小型浮船坞为例,就锚泊系统选型和锚泊力等因素对其横倾角的影响进行全面分析,供同类型浮船坞的设计参考。

内河LNG罐箱运输船泄漏扩散与锚泊安全研究

液化天然气(LNG)罐式集装箱运输船在内河水域的通航安全是业界关注的重要问题。以在锚泊状态下船载LNG罐箱为研究对象,基于计算流体动力学(CFD)模拟方法,构建LNG罐箱泄漏物理模型;以内河702 TEU型集装箱船、T75型罐箱和LNG罐箱积载要求等数据,采用Space Claim构建计算域模型,并建立在LNG连续泄漏状态下的极端不利条件,开展LNG泄漏与扩散的极限距离仿真试验,试验结果表明极限扩散的安全距离约187 m。综合考虑LNG极限扩散距离、锚泊事故风险和锚泊安全状态等条件,建立内河LNG罐箱船锚泊安全区计算模型,并提出半径315 m的锚泊安全区域及锚泊安全建议。研究成果能为水运部门制定相关标准规范和安全监管制度提供技术支撑。

第四代82000 DWT散货船锚泊设计

针对第四代82000 DWT散货船进行锚泊设计,从锚设备选型、锚泊布置和安装、锚与船体间距核对和锚的收纳与检验4个方面进行介绍,提供满足斯贝克锚和大抓力锚配置的锚泊布置方案,经核对验证满足设计要求。

港口锚泊调度信息化建设研究

随着交通服务信息化的快速发展,融合应用GIS、电子围栏、人工智能等新一代信息技术,围绕实现全省锚地统一调度管理,包括实现锚地基本信息的数字化管理,使用计划申报和使用计划核准的数字化、沿江船舶动态监测及预警通告数字化、申报单位信息的数字化管理等,对A省沿江港口锚地的利用进行全局把控,规范省内沿江港口锚地使用流程,提高港口资源利用率。研究表明,本方法可以有效实现全局把控,精准管理,该研究推动了港口锚泊调度的信息化发展。

大型浮标锚泊定位系统布放运动特性研究

锚泊定位系统用于控制大型海洋浮标在海面上的工作位置,锚泊定位位置的精度决定了锚泊系统的基准定位精度。锚泊定位系统的布放是锚泊定位的关键环节,一旦布放定位位置偏移,将影响基准定位精度,并且对海底基站平台与设备造成威胁。为了研究锚与锚链系统下落过程中的运动规律,将锚与锚链整体视为变质量系统,建立动力学模型研究变质量系统在水中下落的运动特性,分析浮标锚链入水过程中的动力学特性与环境影响因素,为锚泊系统的设计和优化提供更为科学的依据。

离岸式波浪能发电装置锚泊系统研究

基于国内外关于波浪能发电装置的锚泊系统研究现状,介绍了锚泊系统的组成、结构形式的分类以及相关的研究方法,并分析各自的优缺点,综合国内外关于波浪能发电装置的锚泊系统的实例,丰富了锚泊系统的设计基础知识,有利于掌握国内外关于波浪能发电装置的锚泊系统方面的最新研究动态,形成科学的系统的设计方案。

张紧式锚泊单浮箱水动力特性试验研究

为研究张紧式浮式防波堤的水动力性能,采用二维物理模型试验方法,研究系泊缆锚泊倾角、系泊缆预张力以及浮箱相对宽度等因素,在规则波作用下对迎浪面动水压力、系泊缆拉力以及透射系数等水动力特征的影响规律。结果表明:随着锚泊倾角增加,迎浪面动水压力呈先增加后减小的趋势,系泊缆拉力呈先增加后轻微减小的趋势,透射系数则呈明显的减小趋势;随着系泊缆预张力增加,迎浪面动水压力、系泊缆拉力呈增加趋势,透射系数呈先减小后增加趋势;随着浮箱相对宽度增加,迎浪面动水压力、系泊缆拉力和透射系数均呈减小趋势。该结果可为张紧式锚泊单浮箱浮式防波堤的设计和安全性评估提供参考。

单船港内首尾双锚锚泊允许波高的试验研究

目前我国渔港港内锚地允许波高的规定是参照国外规定按经验确定,缺乏有效的试验支撑。为了验证现行规定的港内锚地允许波高的合理性,以275HP拖网渔船为代表船型进行了单船首尾双锚锚泊的物理模型试验,研究了渔船首尾双锚锚泊系统在不规则波作用下的锚泊力及运动量的情况,分析了波浪入射角度、渔船载况、波高及周期对锚泊力和运动量的影响。实验结果表明,锚泊力在90°横浪作用时最大,随着载重和波高的增大而增大,随着周期的增大而减小。横摇角度同样在90°横浪作用时最大,随着载重的增大而减小,随着波高的增大而增大;当波浪周期接近渔船横摇周期时,横摇角度达到最大,随后随着周期的增大而减小。试验结果得出,在本次试验范围内,此渔船单船首尾双锚锚泊时的允许有效波高建议取为0.7m。研究结果为港内锚泊允许波高的确定以及渔船缆绳的设计提供了有效的支持。

基于AquaSim软件的浮式钢制网箱新型锚泊系统研究

锚泊系统对于钢制浮式网箱的安全性及成本影响较大,开展锚泊系统研究对于浮式钢制网箱的设计具有重要意义。基于商业软件AquaSim建立浮式钢制网箱数值模型,介绍AquaSim软件计算机理与规范中锚链校核规则;介绍一种新型的锚缆方案,并与传统纯锚链形式的系泊方案进行对比,探究其优劣性;利用控制变量法,研究导缆孔位置对于网箱浮态的影响,研究锚缆数量及锚缆布置角度对于锚链张力的影响,探讨其安全性。由数值模型计算结果可知,在一定的海况条件下,新型锚缆方案比传统的纯锚链方案成本更低,稳定性更好;导缆孔的位置处于网箱底部时,网箱在波流作用下最不易发生触底现象,浮态较为稳定;锚缆数量的减少会急剧增大网箱锚缆在破断工况下的轴向力,导致安全系数急剧下降;锚缆沿着浪流作用力大的方向布置,能够有效增大锚泊系统的安全性。

悬链锚泊线串联浮筒避障可行性研究

在悬链式锚链中间增加串联浮筒形式避免锚链和海底电缆的干涉风险,并对串联浮筒的大小和安装位置进行参数敏感性分析,评估其对锚链顶端张力、锚抓力以及与海底电缆间距的影响。在时域范围内建立锚泊线串联浮筒系统的动力分析模型以评估其可行性,该分析结果可对安装串联浮筒方式进行锚链海底避障具有指导意义。

山区河流港湾式锚泊区停泊条件分析

针对四川省通航河流汛期“跑船”事故,需合理选址建设船舶锚泊区。基于数学模型,研究岷江乐山杜家场港湾式锚泊区工程河段的水流条件。结果表明:同一流量级时,工程河段主河道流速远大于锚泊区内流速,遇50 a一遇洪水时,主河道最大流速为6.50 m/s,对应锚泊区内的最大流速为1.22 m/s;随着来流量的增加,主河道的流速增长幅度也远大于锚泊区内的流速增长幅度,研究工况下,主河道流速最大变幅值为1.02 m/s,对应锚泊区内的流速变幅为0.19 m/s。山区河流港湾式锚泊区能够很好地满足船舶安全停靠要求。

维修型半潜船推进器辅助锚泊定位能力分析

围绕半潜船辅助锚泊定位系统进行了研究。通过对维修型半潜船推进器辅助锚泊定位能力的研究,计算相关模型,并利用多目标优化方法进行优化设计,取得了较好的结果,有助于增强维修型半潜船推进器辅助锚泊定位能力。

锚泊辅助动力定位研究与进展

锚泊辅助动力定位是结合了锚泊定位系统和动力定位系统的一种新型位置控制系统。锚泊辅助动力定位系统是最节能且最稳定的定位系统,在国际海洋工程领域具有广阔的应用前景。本文着眼于目前国际上对于锚泊辅助动力定位系统的研究状况,分别从理论计算和模型试验两个角度对其研究进展进行阐述,同时介绍了我国在此领域的研究进展,进一步提出了对于强化相关研究工作的建议。

基于回归分析的锚泊半径

锚泊半径对于船舶锚泊安全具有重要意义,它不仅是判断船舶是否走锚的数据保障,也是GPS接收机值锚更警(ANC)的重要依据。通过研究锚泊半径的相关规范,总结前人对锚泊半径的计算公式,利用SPSS软件对实测数据进行回归分析并比较实测数据的曲线与利用算法所得数值曲线之间的关系,从而分析各类算法的适用条件,并得到新的锚泊半径计算公式,为航海实践提供理论依据,保证船舶锚泊安全。

深水悬链锚泊线阻尼计算

深水悬链锚泊线的阻尼主要包括流体动力阻尼、内阻尼和海床摩擦阻尼。除内阻尼由材料特性决定以外,流体动力阻尼和海床摩擦阻尼受上部浮体运动的影响比较显著。利用单根锚泊线由于上部浮体运动而吸收的能量来计算锚泊阻尼。锚泊线和海床之间的接触作用基于刚性海床假定,利用Morrison公式计算锚泊线的惯性力和拖曳力荷载。用有限元方法进行非线性时域动力分析,计算在不同流速分布条件下,上部浮体分别发生慢漂运动和波频运动时的锚泊线动力响应,比较不同工况下锚泊线的最大张力和流体动力阻尼。考虑锚泊线与海床之间的接触摩擦,比较不同摩擦系数时锚泊线的最大张力,并对摩擦阻尼进行计算。

深水锚泊的新概念与新技术

本文为首届国际深水锚泊系统 (概念、设计、分析和材料 )会议的综述 ,重点对于立管式锚泊系统、吸力式沉箱锚和合成锚缆进行了讨论 ,并概述了锚泊的大型海洋浮式开发系统水动力性能的计算。

深水复合锚泊线动力特性比较分析

为了研究复合锚泊线的动力特性,文章对完全相同的两根复合锚泊线,保持其他条件不变,用聚酯纤维系缆代替钢索,使锚泊线顶端张力-静位移特性曲线基本一致,然后采用数值模拟的方法对整根复合锚泊线的动力特性进行比较分析。比较两种复合锚泊线的自振频率、复合刚度和锚泊阻尼。建立复合锚泊线的二维非线性有限元动力分析模型,基于Del Vecchio(1992)提出的经验公式,采用迭代的方法计算复合锚泊线的刚度,比较上部平台分别发生慢漂和波频运动时刚度的变化。锚泊线和海床之间的接触作用基于刚性海床假定,基于Morrison公式计算锚泊线的惯性力和拖曳力荷载,给定上部平台运动时程后在时域范围内进行复合锚泊线的动力分析,通过计算锚泊线从平台运动中吸收的能量,得到锚泊系统的阻尼,比较上部平台分别发生慢漂和波频运动时阻尼的变化。

锚泊线一阶运动响应对二阶锚链阻尼的影响(英文)

本文主要研究锚泊线的一阶运动响应对二阶锚链阻尼的影响。在频域内采用摄动方法分析系泊结构物慢漂运动时 ,锚链二阶方程可分解成非齐次方程和齐次方程。其解分别与锚链的一阶运动响应和浮式结构物的二阶运动有关。为了探讨锚泊线一阶运动的影响 ,本文通过求解非齐次和齐次方程 ,分别求得相应的二阶锚链阻尼和二阶锚链力。从计算结果可以看出 ,尽管由非齐次方程得到的二阶锚链力占总的二阶锚链力成分很小 ,但其所提供的二阶锚链阻尼却与二阶齐次方程解同量级。故在分析二阶锚链阻尼时 。