锚链直径对船舶锚泊能力的影响

从减轻船总体负担、采用链径更小的海洋系泊链的设计需求出发,以单个链环为微元对锚链在锚泊状态所形成悬链线方程进行推导,建立锚链在典型锚泊状态下的悬链线方程,并以此为基础完成不同链径锚链在抛锚长度、最大可承受环境力、最大抛锚深度等方面的计算分析。结合计算结果和船舶实际使用情况,对采用不同链径锚链的锚泊能力进行综合分析后认为,虽然链径较粗的锚链的理论锚泊能力较强,但若采用霍尔锚等非大抓力锚,或对锚泊水域面积无明确要求、没有在深水中抛锚的特殊需求等,则可以选用链径相对较细的海洋系泊链代替目前规范中规定的电焊锚链。

沟槽表面对向列相液晶取向产生方位锚泊能机理的研究

研究了向列相液晶取向中表面沟槽诱导方位锚泊能的机制.针对沟槽表面与液晶各向同性和各向异性锚泊作用分别建立模型I和模型II.模型I给出方位锚泊能含有2项,一项正比于sin4,另一项正比于sin2,其中为指向矢的方位角.在模型I中,正比于sin4的项主要依赖于体弹性常数,而正比于sin2的项主要依赖于表面弹性常数.模型II给出方位锚泊能正比于sin2,并且主要依赖于体弹性常数.当沟槽表面与液晶之间的作用足够强时,模型I退化为Fukuda等人的结果,而模型II退化为Berreman理论的结果.讨论了两个模型的适用范围.

钻井供应船在海上油田的锚泊能力评估

钻井供应船在我国的海上油田开发中有广阔的应用前景。在海上油田安全、高效地锚泊是钻井供应船的一项重要性能要求。通过对"海洋石油298"号钻井供应船在我国近海油田的锚泊进行分析,为该船的锚泊操作提供了依据。

钻井供应船在海上油田的锚泊能力评估

在海上油田安全、高效的锚泊是钻井供应船的一项重要的性能要求。对“海洋石油298”号钻井供应船在我国近海油田的锚泊能力作了分析，其分析结论为该船的锚泊作业提供可靠的依据。

考虑内波流影响的南海八号钻井平台锚泊能力分析评估

南海八号钻井平台在我国南海某油田钻井作业时,遭遇了内波流的作用,对平台的锚泊系统和钻井作业产生了一定的影响。结合南海特有的内波流环境条件,分析评估了南海八号钻井平台的锚泊能力。首先对平台的锚泊系统配置、海洋环境进行了介绍,然后就平台原设计环境条件进行了锚泊能力评估,平台水动力计算依据三维势流理论,采用挪威船级社DNV的Hydro D和Deep C软件,对南海八号半潜式钻井平台进行了水动力分析,并建立了平台系统耦合运动空间离散有限元模型的动平衡方程。重点评估了内波流作用下平台的定位能力,分析了平台遭遇不同内波流流速下平台的偏移、锚缆张力、锚的水平载荷,提出了可供平台作业方参考的工程建议。

浪流作用下多船并排锚泊运动量和锚泊力研究

采用物理模型试验方法,对波浪和水流单独和联合作用下,小尺度渔船单船艏艉锚泊和多船并排艏艉锚泊时各船的运动量和锚泊力进行研究,重点分析了90°横浪横流和0°顺浪顺流两个方向锚泊时流对各船运动量和锚泊力的影响程度。研究结果表明,90°浪流作用时单船的横摇角度同纯浪作用时相比减少30%~60%,多船时各船横摇角度减少10%~70%;当波浪入射周期接近单船横摇周期时,浪流作用下单船的锚泊力约为纯浪作用结果的1.11倍,且随着波浪入射周期的继续增大,流的影响明显增大。0°浪流作用时,并排锚泊渔船各船的纵摇角度同纯浪作用相比减少20%~40%,而各船锚泊力则为纯浪作用结果的1.6~10.0倍,但仍小于90°浪流作用时的对应值。因此,当港内存在浪流同向作用时,建议尽量以0°方向并排锚泊渔船;如果确需90°方向锚泊时,应加强迎浪侧和背浪侧渔船的缆绳强度并关注背浪侧渔船的运动量情况。

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。

基于强化学习的锚泊辅助动力定位系统定位点选取方法

海上作业中,适当的定位点可以显著降低锚泊辅助动力定位(PM)系统的能耗。为了找到能效最优的定位点,使得锚泊系统能够补偿主要的环境载荷而推进器只需抑制海洋结构物的摇荡运动,提出了一种基于模型的强化学习(RL)方法进行最优定位点的决策。该方法通过直接和间接学习更新Q函数,并且通过支持向量回归来近似环境模型的奖励函数。仿真结果表明,该方法能够在未知和随机环境中通过持续的规划、执行和学习成功地确定最优定位点,且可以有效加快决策代理的学习速度。

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。

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。

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。

圆筒型FPSO锚泊系统安装精度控制技术探讨

锚泊系统安装的精度控制是船体建造的关键技术之一。论文以圆筒型FPSO为例,从拼板小组立阶段到中大组阶段,再到分段总装阶段和锚泊系统安装阶段,对导缆器系统和锚机系统安装的全过程精度控制技术进行详细的研究探讨,给出了锚链管及导缆器加强随分段一体化预制的精度控制工艺,总结出利于导缆器系统关键结构精度控制的焊接顺序和精度控制方法,对后续类似项目提供有效参考。

船舶锚泊系统三维设计方法

为在锚泊设计中选择出最合适的锚泊布置方案,以某80 000载重吨运输船和某海洋工程船为例,利用Rhino软件的空间动态曲面对锚泊设备进行1∶1建模设计,以立体空间的思维使锚泊设备布置更合理美观。针对锚泊布置中常遇到的锚与锚唇的贴合度不够和锚台锚穴设计完善但实际生产制造难度大等问题,优化设计流程,使可能遇到的锚泊设备生产制造类现场问题在设计阶段得到规避,进而使整个锚泊系统设计和生产制造流程更流畅便捷。研究和实践结果表明,该锚泊系统三维设计方法相比二维设计方法能有效减小误差及“盲区”,为运输类及工程类船舶的锚泊设备布置提供参考。

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。