大抓力锚选型及布置研究

锚系设计合理与否,直接影响船舶航行安全。大抓力锚因自身重量小抓力大的性能为设计优选,比较不同大抓力锚的特点,并针对某散货船项目中不同类型的大抓力锚锚系设计进行分析,通过拉锚仿真验证设计结果,为其他大型船舶进行锚系设计提供参考。

大抓力锚和吸力锚在CALM型单点系泊系统中的应用

针对大抓力拖曳锚和吸力锚两种主要的悬链锚腿系泊(Catenary Anchor Leg Mooring,CALM)方式,通过理论计算分析各自的适用环境条件和规律,以图表等形式呈现其安装过程和作用机理,总结其在实际应用中的优劣势并加以比较,应用Visual Basic程序语言设计辅助分析软件,并基于实际工程实例验证程序的可靠性,满足项目对系泊系统安全稳定性和经济适用性提出的较高要求。

AC-14大抓力锚在无黏性土中的拖锚运动研究

AC-14型大抓力锚在大型船只上使用广泛。设计了能进行水下测量的拖锚模型试验装置,制作了AC-14模型锚,通过对AC-14锚在干砂与水下饱和砂土中的拖锚试验,完整揭示了该锚在整个拖锚过程中的姿态调整、运动轨迹发展和锚抓力变化等,在干砂中得到的最终稳定时的锚抓力与前人研究较为接近,但在饱和砂土中虽然与干砂中的水平倾角一致,但啮土深度要大于饱和砂,而锚抓力系数则小于在干砂中的锚抓力系数。另外,还在不同粒径的碎石进行了拖锚试验,试验表明较大粒径的碎石层对拖锚姿态的影响更大,锚在其中达到稳定状态时的埋深更浅。

AC-14大抓力锚在无黏性土中的拖锚运动研究

AC-14型大抓力锚在大型船只上使用广泛。设计了能进行水下测量的拖锚模型试验装置,制作了AC-14模型锚,通过对AC-14锚在干砂与水下饱和砂土中的拖锚试验,完整揭示了该锚在整个拖锚过程中的姿态调整、运动轨迹发展和锚抓力变化等,在干砂中得到的最终稳定时的锚抓力与前人研究较为接近,但在饱和砂土中虽然与干砂中的水平倾角一致,但啮土深度要大于饱和砂,而锚抓力系数则小于在干砂中的锚抓力系数。另外,还在不同粒径的碎石进行了拖锚试验,试验表明较大粒径的碎石层对拖锚姿态的影响更大,锚在其中达到稳定状态时的埋深更浅。

油轮艏系大抓力锚及艉连双缆三点系泊方式研究——以曹妃甸11-6油田临时生产项目为例

曹妃甸11-6油田海管更换临时生产项目须使用"滨海607"油轮,该油轮若采取常规抛锚带缆方式系泊,则会存在操作时间长且锚位滑移后可能撞击试采平台和采油平台的风险,也无法避免触碰海底电缆和管线的风险。为保护现有海上设施,同时保障临时生产的外输安全,通过对比现有的不同靠泊方式的使用条件及优缺点,创新性提出了采用穿梭油轮船艏使用大抓力锚系泊、船艉采用双缆和移动式试采平台连接的三点系泊方式,采用MOSES软件建模并进行了各种环境条件、压载工况下的系泊力分析,论证了该方案的可行性,并在曹妃甸11-6油田临时生产原油外输项目中得以成功实施。现场实践结果表明,该系泊方式布置简单,大抓力锚抓地牢固,穿梭油轮可灵活解脱,可快速回收,油田内无需建造固定设施,且施工时间短,作业成本低,外输作业安全可靠,对今后海上油田开发类似工程具有重要借鉴意义。

锚杆初锚力锚固效应的数值模拟分析

论文利用FLAC软件进行了初锚力作用下锚杆锚固效应的模拟研究。针对锚杆端锚与全锚两种锚固方式进行了对比,对不同初锚力作用下锚固体内的应力变化进行了模拟与分析。该模拟研究结果为深入进行锚杆支护理论分析与锚杆支护工程设计等提供了参考,具有一定的理论意义。

不同土质条件下大抓力锚的落锚深度研究

为了保护海底电缆免受船舶拖锚的破坏,针对工程船舶常用的大抓力锚开展了不同土质条件中的下落深度研究。基于砂土和黏土中的室内模型试验运用能量法建立了船锚落深的理论算法;开展了数值模拟分析,研究锚入土后的运动规律。理论及数值分析结果和现场实测结果相吻合,验证了本文提出的理论算法和采用的数值模拟方法具有可靠性。

不同地质条件下大抓力锚锚抓力研究

不同的海上施工船舶根据施工特点、地质、系泊力等因素选取不同锚系,不同锚系适用条件各不相同.结合现有工程锚拉力试验数据确定不同地质条件下大抓力锚的性能及适用地质.通过对大连湾海底隧道工程和港珠澳大桥工程锚抓力试验结果比对分析,结合两个工程地质情况,对现有大抓力锚结构及适用性进行分析.针对大连湾海底隧道岩基地质特点确定了锚型,并以此为依据为施工锚系选择提供理论支持.

大抓力锚海上实船抓力试验研究

在介绍当前国个外船舶发展概况和大抓力锚技术特性的基础上，重点阐述了大抓力锚海上实船抓力试验的技术要素，全面总结了国内首次完成的海上抓力试验研究成果。

大抓力锚走锚的原因分析及对策

文章基于船舶舾装标准探讨了配备大抓力锚船舶走锚的原因,以实船为例重点探讨锚型、锚重、出链长度对大抓力锚抓底能力的影响,继而归纳出应对大抓力锚走锚的措施。这些措施可有效提高大抓力锚的抓底能力,并减小配备大抓力锚船舶走锚的几率。

大抓力锚强度和疲劳特性的优化分析

以9 675 kg的AC-14大抓力锚为例,根据GB/T548—1996《锚技术条件》中锚的拉力试验原理,建立该锚的力学模型,再结合有限元分析方法进行静力学、疲劳分析。结果表明,锚的最大应力出现在锚与小轴接触处,为173 MPa,小于材料的屈服极限230 MPa;锚的最大位移出现在锚爪尖处,为15.08 mm;锚的疲劳寿命为2.26×1012次,但锚上有应力明显高于其他部位的地方,应做加厚处理。锚杆的最大应力出现在锚杆与小轴接触处,为105.1 MPa,小于材料的屈服极限230 MPa;锚杆的最大位移出现在锚杆底部,为11.47 mm;锚杆的疲劳寿命为4.3×1016次,但锚杆位移云图梯度较大,应将锚杆改为梯度适宜的梯台结构,或在四面开凹槽,提升锚杆抗变形能力。同时,锚杆、锚分别与小轴接触的部位均是磨损严重的部位,应增加防磨损套筒。

大抓力锚在渤海延长测试中的应用

海上延长测试作业的实施是基于移动式试采平台,并没有铺设海底管道,产出的原油必须通过穿梭油轮运输至陆地,因此如何安全高效的完成油轮系泊是延长测试作业的重要环节。本文通过介绍大抓力锚的结构特点及技术要求,论述大抓力锚系统的安装过程,分析其在渤海某区块延长测试中的应用效果,得出了一种可以推广的“单锚双缆”系泊新技术。该技术以大抓力锚作为单一系泊点,以移动式试采平台作为双缆系泊点,形成一套安全稳定的靠泊方式,并且该方法具有适用性强、工程造价低、靠泊简便快捷、安全性高、可重复利用等优点,对今后的油轮系泊方式提供了借鉴意义。

浮式风机共享锚点系泊系统动力响应分析与成本评估

为提高海上浮式风机(Floating Offshore Wind Turbine,FOWT)的系泊效率和经济效益,以NREL 5 MW海上浮式发电机组OC3 Hywind系泊系统为研究目标,研究一种新型多系泊线共享锚点的系泊设计方式,即风电场中多个相邻风机共享锚点,将多线锚净力定义为作用在该锚上的系泊线张力的矢量和,并在SIMA RIFLEX软件中进行时域响应模拟,对多线共享锚点系泊系统进行动力响应分析和成本评估。结果表明:对于大规模海上风电场,采用3线和4线共享锚点的设计可使所需锚点的数量分别降低66.7%和75.0%;与传统的单线锚系泊相比,3线和4线共享锚点的设计均使多线锚载荷减小;对于风机数量为100个的大规模风电场而言,采用3线和4线共享锚点的设计可使风电场中锚的总成本分别降低55.94%和63.49%。该研究可为共享系泊设计在海上风电场中的应用提供参考。

深水锚系泊作业技术的应用探讨

深水锚系泊作业是一种广泛应用于海洋工程领域的技术,其可有效解决深水区域的船只停泊、装卸货物等问题。本文通过对深水锚系泊作业技术的应用研究进行探讨,旨在提供一个全面的分析,并介绍了相关技术的发展和应用现状。文章介绍深水锚系泊作业技术的基本原理和作用机制,详细分析深水锚系泊作业技术在海洋工程中的应用。经过实践证明,深水锚系泊作业技术应用研究对于海洋工程具有重要意义,通过深入研究该技术,可提高海洋工程操作效率,并为海洋资源开发和生态保护做出贡献。但同时也要进一步研究解决相关的技术问题,以推动该技术的可持续发展。

非线性破坏准则下法向受力条形浅锚抗拔力上限计算方法

在上限定理、相关联流动法则基础上,根据非线性破坏准则对法向受力条形浅锚极限抗拔力上限进行计算,其方法是:通过"切线法"引进变量,把锚板上填土的非线性抗剪强度指标ct和φt作为变量参数,对锚板上部填土建立含有变量的速度场,根据外力功率与内部耗能相等原理获得极限抗拔力的目标函数与约束条件;基于MATLAB软件平台,利用"序列二次规划算法"对该问题进行优化求解。计算结果表明:当非线性破坏准则变为线性破坏准则时,计算结果与实际结果相符;非线性参数对锚板的极限抗拔力有重要影响,对非线性岩土体进行线性简化不利于正确评价抗拔基础的承载性能,恰当引入岩土体破坏准则的非线性更加符合工程实际;提高岩土抗剪强度,加大锚板埋深,提高锚板板面粗糙度和锚板倾斜埋置均有利于提高法向受力浅埋条锚基础抗拔承载力。

基于实际围岩变形的全长锚固锚杆杆体应力分布特征分析

在全长锚固锚杆支护过程中,锚杆与围岩之间会相互作用,进而引起锚杆应力分布变化。为探究全长锚固锚杆正常支护过程及临界失效时锚杆应力分布规律,以围岩变形为基础,建立了锚杆-围岩相互作用模型,推导出锚杆在正常支护过程中及临界失效时轴力及剪应力沿杆长分布解析表达式,进而获得了轴力及剪应力沿杆长分布曲线。并在考虑锚杆及锚固剂弹性模量、锚杆及锚固剂横截面面积等锚固参数的条件下分别分析了围岩条件、锚杆长度、托锚力对全长锚固锚杆杆体应力分布的影响。结果表明:在全长锚固锚杆正常支护过程中,杆体应力分布符合中性点理论;影响锚杆轴力、剪应力分布的因素有围岩条件、锚固参数、托锚力;在锚杆正常支护过程中,全长锚固锚杆杆体应力分布符合中性点理论,随着围岩变软,锚杆为了限制变形,中性点向孔口方向移动且所受轴力、剪应力增大;托锚力影响杆体应力分布,托锚力越大,轴力分布越不均匀,且孔口到中性点处剪应力越小,中性点到杆端剪应力越大。所以在工程实际中可实时监测锚杆托锚力,依靠本文理论依据可深入揭示锚杆支护过程中受力特征;在锚杆支护临界失效时,围岩越坚硬,剪应力及轴力越大,且分布更加集中;锚杆长度影响全长锚固锚杆的支护性能,但在锚杆长度超过一定范围后再增大锚杆长度并不能显著提升锚杆的锚固效果。

影响煤巷锚杆支护初锚力的主要技术因素分析

对锚杆支护初锚力的作用、工程中锚杆支护初锚力的状况和影响因素进行了详细分析,并基于分析和工程实例提出了提高锚杆初锚力的方法与原则,取得了较好的效果。

砂土中的拖锚模型试验及锚抓力计算方法研究

霍尔锚是大中型船舶常用的主锚。设计了4个比尺的模型锚,砂土中进行了拖锚试验,研究了锚的姿态、运动轨迹和锚抓力的变化规律,确定了锚在砂土中的抓力系数。基于土体的极限平衡理论,建立了拖动过程中锚抓力的计算方法,计算结果与试验较为吻合。对锚在拖动过程中的抓力系数与砂土强度参数之间的关系,给出了拟合公式,可供设计参考。

高阻力竹木锚杆的使用探讨

分析了高阻力竹木锚杆的支护特征 ,为提高煤巷帮锚杆的初锚力 。

锚杆支护预紧力的初步研究及应用

提出影响预紧力的因素和提高预紧力的途径及合理确定预紧力的方法,对理论预紧力和实际预紧力间的差距进行量化,为解决工程实践中锚杆支护效果差、支护成本高等问题提供了依据。