码头无缆系泊对船舶运动响应和允许作业波高的影响分析

针对码头有缆系泊的诸多缺点,根据《海港总体设计规范》对允许作业波高的相关要求,基于ANSYS/AQWA系泊分析软件,以遮蔽式集装箱码头和小型驳船为研究对象,建立码头和船舶的三维系泊模型。仿真计算不同作业波高和有/无缆系泊下船舶的运动响应,对比分析有/无缆系泊的允许作业波高指标。仿真结果表明,在不同作业波高下无缆系泊相对有缆系泊,增大了船舶横移/纵移/横摇/回转运动约束,降低了系泊船舶运动量,提高了码头允许作业波高。初步验证了无缆系泊的可行性和有效性,为无缆系泊技术研发提供了仿真研究基础。

缆绳破断条件下FPSO码头系泊系统安全性分析

为研究浮式生产储卸油船(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)在码头舾装期间系泊系统的安全性,对某30万吨级FPSO的码头系泊系统在台风条件下单系泊缆破断后的安全性进行分析。基于模拟结果,分别计算了受力最大和受力第二大的缆绳破断后,码头系泊系统中剩余缆绳的张力和安全系数。结果表明:缆绳破断后,剩余缆绳的安全系数总体是减小的,但有部分剩余缆绳的最小安全系数有明显的上升;在系泊系统完整和破断条件下,安全系数最小的缆绳均为同一组缆绳;在一根缆绳破断后,码头系泊系统仍具有足够安全性。研究成果可为FPSO码头系泊系统安全评估提供一定参考。

预张力对码头系泊缆绳最大张力及船舶位移的影响分析

为在制定系泊方案时合理考虑缆绳张力和船舶位移优化控制,使用与MEG4原则相符的系泊计算软件,考虑预张力从0%~60%的变化范围,计算预张力、缆绳最大张力和船舶位移,分析变化趋势、极值点、拐点特征及缆绳刚度和环境载荷的变化,结果表明,存在最优的预张力值,使缆绳最大张力达到最低;船舶位移曲线存在拐点、在拐点之后船舶位移不再随预张力的增大而显著降低;最优预张力和拐点位置与缆绳刚度基本无关,但在环境载荷增大时建议增大缆绳预张力。

风浪流联合作用下船舶码头系泊的时域分析

针对大型船舶结构,提出一种码头系泊方案,并基于三维势流理论,建立了船舶码头系泊耦合运动响应分析方法。以一型散货船为例,分析风、浪、流载荷联合作用下,首尾缆采用不同材料对船舶运动响应和系泊缆张力的影响。数值计算结果表明:本文提出的码头系泊方案效果良好,首尾缆材质形式不同对船舶时域响应影响较大,其中首尾缆采用3根高分子缆绳系泊形式时域响应最好。

V形浮体码头系泊方案研究

为评估V形浮体在风、浪、流等环境因素影响下的安全性,实现V形浮体的安全系泊,参照OCIMF常规船型码头系泊基本原则设计了两种不同的系泊方案,分别是利用码头的两垂直边进行系泊和V形浮体一侧片体与码头平直边进行系泊.基于三维势流理论,应用AQWA软件对该V形浮体进行频域水动力性能分析,通过时域耦合仿真计算得到其六自由度运动响应、系泊缆绳张力和护舷压力,并对不同角度环境荷载下的系泊系统进行安全校核.通过对比发现,利用V形浮体一侧片体与码头平直边进行系泊优于利用码头两垂直边进行系泊.分析了排水量、缆绳规格对系泊系统的影响,为提升系泊系统的安全性,可采取适当减小排水量、将尼龙缆绳改为迪尼玛缆绳等措施.

海上浮式风机码头系泊方案及系统动力响应

研究浮式风机整机码头系泊方案及环境载荷作用下的动力响应。考虑钢缆-尼龙缆复合缆、非线性护舷,设计高位系泊和低位系泊两种浮式风机的码头系泊方案。考虑风浪流环境载荷,计算浮式风机整机码头系泊的动力响应,分析系泊方式、浪向、谱峰周期等参数对浮式风机运动、机舱加速度、缆绳张力等的影响。结果表明:针对给定的环境参数,浮式风机各自由度运动极值都不大,在90°浪向下浮式风机的运动最明显;高位系泊比低位系泊更安全,在施工允许的情况下,采用较高的系泊位置是有利的。所作研究为浮式风机系统码头系泊方案提供参考。

基于深度神经网络的船舶系泊受灾预报研究

为避免船舶系泊于码头时遭受恶劣海况而发生的缆绳断裂等问题,通过深度神经网络建立了系泊受灾预测模型,来快速获得系泊船舶所有系泊缆绳的受力。模型输入特征数量为11个,涵盖风、浪、流、涌、船舶吃水及船舶系泊方式等基本参数,输出特征为系泊系统中所有缆绳的受力。对模型的测试结果表明,相比于径向基神经网络,模型具有较高的预测精度,每组测试工况下的平均相对误差不超过10%。可将该模型用于在恶劣海况来临前对系泊系统的安全评估和风险分析,有助于相关人员及时采取应对措施,从而保证系泊系统的稳定性与可靠性。

基于AQWA的大型LNG船码头系泊分析

随着船舶吨位的迅速增加,大型船舶码头系泊的安全性越来越受到人们的关注。本文应用多体水动力学软件AQWA,研究了大型LNG船码头系泊时,在风、浪、流联合载荷作用下船舶的运动响应,得到了LNG船码头系泊时整体运动响应及系缆绳所受张力。研究结果可为同类船舶在码头系泊时提供参考。研究方法可作为分析船舶码头系泊的一种新方法。

大水位差码头新型电磁系泊装置

分析现有系泊系统的不足,讨论了电磁技术在码头系泊系统中应用的可行性,并借鉴国内外电磁技术在水运事业中应用的优点,提出了一种新的码头电磁系泊装置。详细介绍电磁系泊装置的基本构成和工作原理,并以新型电磁系泊装置在浮式系靠泊结构中的应用为例,重点进行了系缆力的验算。结果表明:电磁系泊装置具有结构简单、容易制作、操作方便等特点,能够提高系靠泊效率、改善码头结构受力。

船舶码头系泊的耦合动力响应分析

以码头系泊船舶为研究对象,利用水动力软件AQWA,分析不同浪向角对其运动响应幅值算子和一阶波激力的影响,并在时域耦合分析的过程中,对系泊系统进行优化,从船舶运动响应和系泊缆张力2个方面,对沿型深方向优化和尾横缆优化的结果进行分析。计算结果表明,不同的优化方案对船舶的运动响应和系泊缆张力的影响不同。

大型集装箱船码头系泊及抗台风计算分析

运用BV(法国船级社)系泊分析软件ARIANE7.0.2对某10000TEU集装箱船码头系泊状态进行研究,采用时域计算方法分析了风、流载荷共同作用下预张力、缆绳材质和系泊布置等对系泊系统张力的影响。结果表明:确定合适的预张力能够改善系泊系统的受力状态;弹性模量的取值大小对缆绳张力影响明显;缆绳配置数量并非越多越好,同时要尽量避免系泊缆的垂向角度过大。还给出了满足台风状态下码头系泊安全要求的系泊布置方案。

大型滚装船码头系泊能力数值仿真研究

为了分析风浪流环境因素对于某大型滚装船码头系泊能力的影响,并准确评估码头系泊系统的安全性,本文基于三维势流理论,采用Ansys-aqwa软件,对某大型滚装船码头系泊进行频域水动力分析和时域耦合仿真分析。首先通过频域水动力分析研究该大型滚装船在规则波中的基本性能,然后通过时域耦合仿真计算研究该滚装船码头系泊能力及系泊系统的安全性,并分析计算了各工况下该滚装船的六自由度动力响应。

码头系泊船舶缆绳张力的混沌解法

码头系泊船舶缆绳张力的理论计算对于缆绳的选取、系泊设备的设计、系泊方式、缆绳预紧力的确定 ,以及船级社规范的制订都有着重要的指导意义 .文中对小波浪水域码头系泊船舶缆绳张力的计算建立了数学模型 ,引入混沌优化的方法对非线性系泊方程组进行了求解 ,其结果与实验结果对比有较好的一致性 .

半潜平台码头临时系泊方案设计

考虑半潜平台码头临时系泊需求,利用码头现有系缆柱及设备机具设计不同风速环境作用下码头系泊方案,保持各个方案之间具有连续性,数值模拟中通过输入环境载荷、简化隔离驳护舷建立系泊系统模型,分析常规海况与极限海况下系泊系统受力及运动,评估安全性,并针对极限海况下船体可能产生的触底风险提出调整方案。

基于AQWA的大型游船码头系泊水动力性能分析

随着世界经济的不断发展,航行船舶增加,大型船舶码头系泊的安全性越来越受到人们关注。本文基于三维势流理论,运用ANSYS软件AQWA模块,对码头系泊时大型游船进行频域分析和时域分析,得到一系列参数和运动规律。研究结果和研究方法可为同类船舶码头系泊提供参考。

非对称起重拆解平台码头系泊方案优化

以非对称式起重拆解平台为研究对象,基于三维势流理论并用水动力软件AQWA对风浪流共同作用下平台的码头系泊能力进行数值仿真,求解各缆绳张力大小,并针对缆绳受力情况对船首尾处及船中处缆绳的连接方式进行优化。结果表明,不同的连接方式在一定程度上会使缆绳的受力更均匀,能有效地提高缆绳的使用率和系泊的安全性。

混沌优化在船舶码头系泊缆绳张力计算中的应用(英文)

系泊船舶缆绳张力的模型实验研究和理论计算对于缆绳的选取、系泊设备的设计、系泊方式及预紧力的确定,以及船级社规范的制订都有着重要的指导意义. 国内对码头系泊的研究相对较少,且主要依赖于模型实验. 文中对小波浪水域码头系泊船舶缆绳张力的计算建立了数学模型,并用混沌优化的方法对非线性系泊方程组进行了求解,其结果与实验结果对比有较好的一致性.

FSRU码头系泊模型实验与数值模拟研究

FSRU在恶劣环境条件下的作业和安全停靠性能与系泊缆张力、靠垫挤压应力、船体6自由度运动等参数有关。针对FSRU码头处海洋环境条件,进行FSRU不同装载状况的模型实验,获得FSRU的6自由度运动及其系泊载荷的动力特性。基于三维辐射和绕射理论,使用Sesam软件进行频域计算,以此为基础在相应海洋环境条件下进行时域耦合分析,获得FSRU 6自由度运动、系泊载荷、靠垫应力等参数的响应时历。结果表明:30%装载、横浪条件下FSRU的运动响应最大,系泊缆张力未达到破断值,靠垫压力超过其压缩60%时的载荷;模型实验对FSRU运动响应和系泊缆张力的预测结果可信,靠垫受力情况需要数值仿真进行辅助研究。

码头系泊系统快速分析软件开发

基于软件的系泊分析是系泊设计的重要依据和系泊安全性评估的重要方式。通过对码头系泊系统中的环境因素、船舶因素、码头因素进行分析,并根据开发目标进行合理简化,建立码头系泊系统的数学模型;在此基础上,结合CAD绘图平台开发用户界面,完成了一套简便、快速、准确的码头系泊分析工具。软件适用于更多的用户和场景,包括辅助完成设计的迭代优化,或是实船的即时系泊评估;软件可提高系泊设计的连续性和结果的可靠性;也可作为子系统嵌入到船舶设计软件平台中。

多工况联合作用下大型集装箱船码头系泊试验研究

高速发展的经济形势对水路运输的要求越来越高,船舶在码头舾装作业的时间变长,经常受到大风浪,甚至台风的袭击,保持船舶和码头的安全,是本领域关心的重点问题之一。本文针对大型集装箱码头停靠问题,详述码头试验过程,以波浪的周期及波幅为变量,优化系泊系统布置方案,进行多工况联合作用大型集装箱船码头系泊相关试验研究,探究停靠船舶的运动特性、系泊缆顶端张力变化规律,为大型船舶系泊系统的设计提供参考。