锚泊系统受力分析
铺排船锚泊线分析与设计
图 １ 铺 排 船 沉 排 锚 泊 示 意 图
锚泊线 的 张力 Ｆ在船横 移方 向 的分 力 Ｆｓ ｉＪ ｎ９ 与水 平 外 力 Ｒ 相 等 ， 有 ： Ｚ Ｆｓ ， 有 ： 则 Ｒ／ — ｉ ｎ 即
Ｆ—Ｒ／ ｓ 。 ２ｉ 业 时 ， 过 移船绞 车 收缩锚 索使 船舶 横 向移船 ， 通
实 现 连续铺 排作 业 。因此对铺 排 船 的锚 泊 系统进
行 分 析对 于保 证铺 排船 的锚 泊安 全及顺 利作 业有 着 十分 重要 的 意义及 较 高 的实践 价值 。
本 文拟 对铺 排 船 的锚 泊 系统 展 开 分 析 ， 算 计 出铺排 船铺 排作 业 时的 环境对 铺 排船船 体和铺 排
工 作设 备 以及 软 体排 所 作 用 的 力 ， 合计 算 出该 综
条 件下 锚泊 系统 所 受 到 的环 境 载 荷 ， 并对 锚 泊 线
可不 予计算 。二阶平 均波 浪漂移 力是 二 阶波浪力 中的定 常 部分 ， 风 力 、 流力 一样 也 是 静态 力 ， 和 水
一
进行 分 析计 算 ， 结合 环境 载荷 以及 悬 链线 方 程 计
工 学 院 出版 社 ，１８ ． ９４
［ ］ 周泽华 ， ４ 魏庆同． 金属切削原理及 刀具设计［ ．上 Ｍ］
海 ： 海 科 学 技 术 出版 社 ，１ ７ ． 上 ９９
ｌ８ Ｏ
文
艳
刘 家 新 ： 排 船 锚 泊 线 分 析 与 设 计 铺
２１ ０ １年第 ６ 期
式中： 为有义 波高 ， 』 Ｈ ｍ； Ｄ为水 的 密 度 ， ｇ ｍ。 ｋ／ ； ｇ为重力 加速 度 ， ｓ ； 为 系数 ； 为船 宽 ， ｍ／。 Ｋ Ｂ ｍ； 口为浪 向角 ，。。 （） １ ２ 风载 荷计算 ． 风 是影 响船舶航 海性 能 的最重 要 的外 部 因素 之一 ， 当前 的船舶 耐波 性 、 纵性 的定 量分析及 在 操
锚泊
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Spar-Mooring
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张力腿平台TLP也属于多点系泊，只是用张力腱Tendon代替了 系泊线。
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3.2.1 内转塔式系泊系统(Internal Turret Mooring System)
在FPSO所采用的系泊系统中，内转塔式系泊系统应用最广 泛，常用于中等水深及深水海域的平台，如北海海域的FPSOs和 FSOs。 内转塔式系泊系统的系泊装置一般设在船艏。 优点：转塔直径可以设计得很大，为布置设备和管汇提供足够 的空间；内转塔嵌入船体之中后可以得到很好的保护。 缺点：转塔的存在对船体结构造成了影响，也减少了舱容；同 时系泊船的“风标效应”效果受转塔位置的制约。
锚泊系统分析与设计
课程主要内容
第一章 概论，常见的系泊种类和特点 第二章 系泊方式与系泊材料 第三章 锚的种类和特点 第四章 锚泊线静力分析 第五章 锚泊线动力分析 第六章 锚泊系统设计过程 第七章 锚泊分析规范 第八章 锚泊系统疲劳分析 第九章 锚泊系统模型试验 第十章 锚泊系统的安装与维护
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锚泊系统分析与设计
对于半潜平台和单浮筒平台Spar，常用多点系泊。 Semi Mooring
锚泊
锚泊系统分析与设计
根据前述悬垂线段公式可得到如下一组公式：
tan θ 4 = (T4 / Q) 2 − 1
⎛ 4− k ω l ⎞ / Q + tan θ , k = 1,2,3 tan θ k = ⎜ ∑ 4−i 4−i ⎟ 4 ⎝ i =1 ⎠
王宏伟
(4-27) (4-28) (4-29) (4-30) (4-31)
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锚泊系统分析与设计
b) 进一步判断Q=(TP-w1h)的大小。 若Q<0，表明所给条件有矛盾，应作修改； 若Q=0，表明水平外力为零，系泊线自由下垂；
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例2 课上练习 某一有档链，其断裂强度Tb=3600000N，链条水下重量 w1=1000N/m，其安全系数K=3.0，若改用高强度缆索并保持同 等强度，其单位长度湿重为w2=200N/m，水深均为200m，求锚 链和钢缆的长度、重量及回复力。在以上相同水深和强度的情 况下，链和钢缆的回复力哪个大？所需的长度哪个长？
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(
)
(
)
(4-17)
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上面一组四个公式里，共7个变量。若再增加3个条件，即可求 解。 1）若已知：水深，系泊线单位长度重量，系泊线顶端所受水平 外力。即可求解：保持系泊线下端切线方向水平所需的悬垂长 度，系泊线顶端张力及其倾角，悬垂线上下端的横距。 2）若已知：水深，系泊线长度，系泊线单位长度重量。即可求 解：保持下端张力水平所能承受的最大水平外力Qm及其他参数 值。 （a）如果Q< Qm，系泊线未被全部提起，根据已知条件可算出 实际提起的悬垂长度及相应的其它参数。 （b）如果Q> Qm，系泊线被全部提起，下端倾角大于零，则应 根据前述(4-9)~(4-13)计算各有关参数。
海上移动式平台锚泊定位系统锚索链受力分析
显示 出锚爪 入土是施 加 于锚 柄端部 的水平 拉力 Ｔ与锚 重力 Ｐ 的联合 作用 。除 了 ， Ｐ 外 ， 爪上 还受 到 ，和 锚 土壤 的阻力 Ｆ。Ｆ 的作 用线 与爪面 法线形成 角 ， 角与爪 面粗糙 度有 关 。 该 锚 爪入 土 的条件 是 Ｐ、 Ｆ和 Ｔ ３力对锚 柄端点 Ａ 的矩 之 和 Ｍ ＞０ 。除 了 Ｐ、 和 Ｔ 以外 ， 还 与锚 的 Ｆ Ｍ 长 度 Ｌ 和锚 爪角 ａ有关 。其 中力 Ｔ对 Ａ 点矩 为零 ， 它对 Ｆ有 影响 。起决定 性作用 的是锚 爪角 ａ 但 。对于不 同的土壤 ， 爪角存 在一个 临界范 围 ， 锚 超过 此范 围 ， 锚爪 就不能 顺利 入土 。一般在 粒状 土壤 中为 ３ 。 ５ ， ０ ～３ 。在
锚 泊 系 统进 行 合 理 化 设 计 ， 其 满足 实 际 工程 应 用 的 需要 。 使
关键 词 ：移 动 式 平 台 ； 定位 锚 泊 系统 中 图分 类 号 ：Ｐ ５ ７２ 文献 标 识 码 ：Ａ
ＴＨＥ ＡＮＡＬＹＳＩ Ｓ ＡＮＣＨＯＲＩ ＮＧ ＣＡＢＬＥ ＮＴＥＮＳ ＴＹ ｏＢＩ Ｉ Ｉ Ｍ ＬＥ ＦｏＲ ｏＦＦＳ ＨｏＲＥ ＰＬＡＴＦｏＲＭ ｏｏＲＩ Ｍ ＮＧ ＬｏＣＡＬ Ｓ ＹＳ ＴＥＭ
０ 引 言
随着 世界 经济和 技术 的发展 ， 海洋 开发 已成 为全 球 技 术革 命 的重 要组 成 部 分 ， 海洋 油 气 开发 又 是 当 而 今 海洋 开发工程 的主 要 内容 之一 。海洋 移 动式平 台是海 洋油气 勘探 ／ 开发 的主 要设施 之一 。 平 台在海 上受风 浪 的作用来 自任何 方 向 ， 为保 持平 台作业 时 的稳定性 ， 根据 Ｃ Ｓ规 范 ， 有移 动 式钻 井 Ｃ 所 平 台均要 求配备 临时 系泊用 的锚 泊系统 和锚 泊定 位系 统 。定位 锚泊 系统形 式 在规 范 中是 不作 规定 的 ， 般 一 是业 主根据 平 台作业 所在 的环境 而提 出设计 要求 。本文 主要对 平 台配备 的定位 锚泊 系统进 行分析 和设计 。
船舶冰区锚泊的受力分析
较大的局限性 ， 并不具备普遍 的指导意义
值） 小于 ５的海上结构物来说， 海冰通常以挤压的方式破碎。 挤压破碎是最常见和对结构物的作用最严重的 一 种失效方式。
２ 海 冰 概 述 ．
当冰排与斜面结构物作用时， 冰的失效方式为弯曲破坏 ， 海冰
海 冰 与海 上 结 构物 的相 互作用 ， 涉及到 海 冰 的物 理 、 力学 对结 构物 的作 用力较 小。 对于 纵横 比大于 ２ Ｏ的结构 物 ， 冰排 作 性 质 以及 其 与海 上 结 构物 相互 作用 的机 制 等。因此 ， 要计 算 海 用于 海上 结 构物 ， 海冰 破 碎后会 在 结构 物 前 形成碎 冰 堆 积 ， 这
海 海 通管理系统监控水域内， 就因冰情发生船舶走锚 ２２艘次。 １ 如 性 质 主要 有： 冰 的盐 度 和 温度 。 冰的盐 度 是指 其 融化 后海 一 ～ 左 主 结 果没有充分了解冰区情况， 在流、 冰的作用下， 风、 冰区锚泊的 水 的盐 度 ， 般 为 ３ ７ 右 ， 要与 海 水 结 冰速 度、 冰前
目前 ，对 冰 区安 全 锚 泊 的研 究 主要 停 留在 经 验 方 法 ，例
如 ：某 船 （ 重 量 １７ ６吨 ） 冰 厚 ｌｃ 载 ９９ 在 Ｏ ｍ以 内的海 域 抛 ６ 节 海冰 力学性 质 主要 有 ： 压强 度、 切强 度 、 曲强 度等 。 冰 抗 剪 弯 海 锚链 就 能稳 住 锚 位 ； 厚在 １ ～ ２ ｃ 冰 ５ ０ ｍ时 船 舶稳 不 住 锚 位 ，
冰对结构物作用力， 就必须了解海冰 的物理和力学性质。
海 冰形成 的物 理过 程 比较复 杂 寒 潮天 气使海 面气温 下降 ，
时冰 的失效 方式 为屈 曲破坏 。 当运动 着 的冰 排遇 到锚 泊 船舶 时， 由于 渤海 的冰 厚 较小 ， 舶 的纵横 比 一 大 于 ２ ， 冰 的破 坏 船 般 Ｏ海
工程船舶锚泊系统分析与应用
工程船舶锚泊系统分析与应用随着海洋工程领域的不断发展，工程船舶在海洋资源开发和基础设施建设方面发挥着越来越重要的作用。
为了确保工程船舶在各种环境下的安全和稳定，锚泊系统成为了关键的技术之一。
本文将对工程船舶锚泊系统进行分析，探讨其应用场景，并通过案例分析阐述锚泊系统的实际应用。
在过去的几十年中，工程船舶锚泊系统得到了广泛的研究和发展。
通过对锚泊系统的优化设计，可以有效地提高工程船舶的稳定性、安全性和作业效率。
然而，锚泊系统也存在一些局限性，如受海洋环境影响大、锚泊设施投资成本高等问题。
因此，针对锚泊系统的优缺点，需要对其进行全面的分析。
工程船舶锚泊系统主要由锚、锚链、锚机、锚泊设施及控制系统等组成。
锚的主要作用是抓住海底土壤，提供锚泊力；锚链则连接锚和船舶，起到传递锚泊力的作用；锚机则是用来抛投和回收锚的设备；锚泊设施包括锚穴、趸船等，提供锚泊场地和支撑结构；控制系统则通过对锚机的操作，实现对船舶的定位和稳定。
海洋资源开发：在海洋资源开发过程中，工程船舶需要长时间停留在海面上，此时锚泊系统可以提供稳定的支点，确保船舶的安全和稳定。
海上施工：在海上施工过程中，如海上风电场建设、海洋平台搭建等，需要工程船舶进行各种作业，此时锚泊系统可以提供可靠的定位和稳定，提高施工效率。
海洋科学研究：在海洋科学研究领域，锚泊系统可以为科学考察船提供稳定的支点，确保科考任务的顺利进行。
海洋应急救援：在海洋应急救援过程中，工程船舶需要快速抵达灾区并进行救援工作，此时锚泊系统可以提供可靠的定位和稳定，确保救援工作的顺利进行。
以实际案例为例，某海上风电场建设过程中，工程船舶通过锚泊系统实现了对风电设备的运输和安装。
在锚泊系统的帮助下，工程船舶在海面上实现了可靠的定位和稳定，提高了施工效率和质量。
锚泊系统在海洋平台的搭建和科考任务中也发挥了重要的作用。
工程船舶锚泊系统在海洋工程领域中具有广泛的应用前景。
然而，锚泊系统也存在一些局限性，如受海洋环境影响大、锚泊设施投资成本高等问题。
锚
锚泊系统分析与设计
3.1 锚的入土
王宏伟
1）初倾角 β ：锚在开始入土前，锚爪与地平线所成的角度。 此 角的大小决定着锚爪能否很好的穿入土壤。如果太小，就会在 锚爪前形成土壤堆积；如果太大，会使锚横向翻到。锚爪都不 能穿进土壤。 理想的初倾角在17°到20°之间。 2）锚的受力：水平拉力T，锚重力P，锚爪受土壤的阻力F。当 三力对锚柄端点A的转矩M>0时，锚爪才能自由穿入土壤。 决定锚爪受阻力F的两个因素：F与锚爪面法线夹角 δ ，锚爪角 α 。 3）锚爪角：实验表明，锚爪角存在一个临界范围，超过此范 围，锚爪不能满意入土。一般在粒状土壤（沙）中为30°至 35°；在软土壤中中约为50°左右；在粘硬土中为为25°至 30°。
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4）锚线拉力提升角为零时，锚的抓力最大。提升角增加，锚爪力 将明显下降。实验表明，在沙质土壤中，10°的提升角足以使锚 爪力降低25-30%，如果提升角为90°，对锚的垂向拉力约为20% 最大锚爪力，就能将锚拔出土面。因此，在悬链线式系泊系统 中，系泊线要足够长，使提升角为零，才能使锚爪力充分发挥。 5）当提升角为零时，锚抓力=锚的固有阻力+系泊线在海底所受的 摩擦阻力。 6）在实际作业情况下，系泊系统对锚施加的是长期的静态或周期 性作用力。因此，锚抓力的准确计算十分困难，常采用经验公式 进行估算。
E=P/W
E:效率； W:锚在空气中的重量（KN）; P:锚的极限载荷（KN） 。
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锚泊系统分析与设计
锚的类型 土质较差的泥沙或 软粘土等地质的E的 取值 0.3 2.0 5.0 10.0
Chapter2 锚泊静力计算
⎧锚泊力 ( 未知 ) ⎫ ⎬ 作用下，于某位置处达到静力平衡 ⎩其它外力 ( 已知 ) ⎭
二、建立平台锚泊系统的刚度方程 思路：平台刚体位移 { DC } ⇒ 各着链点在水平面内的位移 ⇒ 单根锚链的恢复力 ⇒ 同一着 链点处的各锚链恢复力合成 ⇒ 着链点处恢复力向 C 点简化 ⇒ 组装成锚泊系统的刚度方程 1. 平台运动引起的着链点 i 的位移 { Di }
第二章
§2.1 锚泊系统与布锚形式
锚泊静力计算
一、锚泊系统功能与锚链布置形式 1. 锚泊系统功能（相当于非线性弹簧）：提供恢复力；限制活动范围 2. 锚链布置形式的特点：辐射状，对称性 二、锚泊系统分析的两种典型问题 1. 平台定位计算（正问题） 2. 平台强度校核（逆问题）
§2.2 锚链特性分析—悬链线理论
⎧ui = uC − φΔyi ⎛ 1 0 − Δy i ⎞ ⇒ { Di } = [λ i ]{ DC } ，其中转换矩阵 [λ i ] ≡ ⎜ ⎟ ⎨ ⎝ 0 1 Δx i ⎠ ⎩vi = v C + φΔxi
2. 着链点 i 的各锚链恢复力的合成 (1) 单根锚链 j 提供的恢复力 {ΔFi } j
⇒ sinh −1 u =
s dh s s − 1) ⇒ = sinh ⇒ h = a(cosh a a ds a
3. 锚链状态参数之间的关系
s − 1) ⎧h = a (cosh a (1) 以参数 a 和 s 表示 ⎨ s ⎩l = a sinh a
−1 s ⎧ ⎪s = a cosh (1 + a ) a ⎪ ⎩l = h 1 + 2 h
n
{
} {
}
n
[ ]
三、系泊平台平衡位置的确定以及锚泊力的计算 1. 计算原理 牛顿迭代法： 0 = f ( x ) ≈ f ( x 0 ) + f ′ ( x 0 )( x − x 0 ) ⇒ x = x 0 − f ( x 0 ) f ′ ( x 0 )
影响大型船舶锚泊安全作业的外部因素分析
影响大型船舶锚泊安全作业的外部因素分析首先，理论上讲，大型船舶锚和锚链的系留力的强弱是由锚重、单位长度链重和平铺链长决定的，同时与锚的抓力系数和链的摩擦阻力系数有关，海底底质起决定性影响。
实践中，当底质较好，在风力九级阵风十级和流速近3节时，单锚九节（顶风顶流）是可以抵御外力的作用而稳住船身的。
锚泊静态示意图请见图一。
图一：锚泊静态示意图其次，风动力（wind stress）的影响船舶操纵中的风力与气象学中的风力是不同的概念。
船舶操纵中风力是指特定船舶处于一定运动状态的船舶水上船体部分所受到空气的动力,其单位为牛（N）或公斤（Kg）。
风力的大小与风速、风舷角、水线以上受风面积及形状等有关，对水线上下侧面积之比大于3倍的超大型集装箱船操纵的影响较大。
在船舶资料中可查到正横受风的风力、力臂及受风面积等数据。
也可用【Hughes】公式估算风力。
同时，应当掌握风力转船力矩(Transshipment of wind torque)的计算，分析受到风力的作用下船舶转船力矩的大小和运动规律，判断风对船舶操纵影响的主要依据。
如果“船舶资料”中没有现成的风力转船系数，可参考类似船舶的风力转船力矩系数。
下图所示为集装箱船等在不同装载状态下风力转船力矩系数曲线。
但要注意的是，此类数据可能存在较大的误差，务需在实践中验证。
风力转船力矩表达形式见表一。
表一：风力转船力矩公式表二：风力转船力矩系数曲线不过，在通过计算已经求得风力、风力作用中心及风力角时，锚泊时的风力转船力矩还可用按下式计算：M a＝Fa ·sinα·a式中：M a ---风力转船力矩（公斤-米）α ---风动力角（风力与首尾线的夹角）；a ---风力中心N至船首距离；ℓG---船舶重心之首距离L ---船长；再者，水动力(Hydrodynamic Forces)的影响水动力和水动力转船力矩是指在车、舵、锚、缆、侧推等船舶自身操纵设备和外力的作用下，船舶与周围的水产生相对运动，对船体形成一种水动力及转船力矩。
海洋工程锚泊系统的分析研究
哈尔滨工程大学硕士学位论文海洋工程锚泊系统的分析研究姓名：王艳妮申请学位级别：硕士专业：港口、海岸及近海工程指导教师：任慧龙20060301哈尔滨工程大学硕士学位论文第３章锚泊系统研究的基本理论３．１概述系泊链索是一种将浮动结构物连接于锚定点或系泊点的挠性机械部件，不能承受剪应力或弯矩。
系泊链索系统的力学分析总体来说大致可分成静力分析和动力分析两大部分。
静力分析研究在稳态条件下链索的载荷和系统的平衡状态，预估链索的几何形状及应力分布。
动力分析则研究在不定常外界环境诱导载荷作用下链索的动力响应，以判断设计的系统是否稳定，链索的应力是否在许用应力范围之内，系泊系统是否能满足特定的系泊要求等。
静力分析方便、快捷，多在设计初期采用。
下面就静力计算的悬链线方程进行推导说明。
３１２悬链线方程的形成与推导在以下的讨论中，链索被看作是完全挠性的，即链索不能传递弯矩参见文献［２３］。
悬链线是指一种具有均质、完全柔性而无延伸的链或索自由悬挂于两点上时所形成的曲线。
一般活动式平台的锚链，由于本身有拉伸和受到海流力的作用，与理论上的悬链线并不完全吻合，但使用上仍常用悬链线来描述锚索链的特性，而忽略环境动力（浪和流）、缆索的弹性伸长以及本身的动力效应（振动）的影响。
３．２．１悬链线方程的形成如图３．１所示，设海底是水平的，水深为＾；链索锚固于海底的Ｄ点，在该处链索与海底相切。
设链索位于垂直平面内，不考虑链索的三维变形；海流没有垂向分量，水平流速亦位于（或平行于）链索所在的平面内，流速的大小恒定，且不随水深变化。
哈尔滨工程大学硕士学位论文Ｚ０图３．１悬链线示意图３．２．２悬链线方程的推导作用于链索某一微元讲上的外力如图３．２所示。
Ｔ＋ｄＴｐｄｓ图３．２链索元上的作用力其中ＪＤ和Ｆ分别为沿链索元垂向和切向的单位长度流体作用力；ｒ为链索张力；≯为链索元与水流方向的夹角，称为链索角；刀和彤分别为链索元讲上张力ｒ和链索角痧的变化量；ｗ为单位长度链索的水中重量。
安庆大桥锚碇系统受力、计算分析
附件一：锚碇系统受力、计算分析1、锚碇系统设计参数及最不利工况的选定（1）水位：8月底、9月初处于汛期末，保守考虑水位按7.0m计。
（2）流速：根据提供的水文资料分析，桥位所处河段受潮汐影响，属感潮河段，受长江径流和潮汐的共同影响，水流流速过程呈周期性变化，涨潮时流速小，落潮时流速大，汛期涨落潮最大垂线平均流速不超过 2.5m/s，九月分份首节钢套箱就位时汛期已过，保守考虑，计算取流速 2.0m/s。
由于水流为单向，故只设单向定位船。
（3）流向：取水流方向与桥轴线垂直线5°夹角。
（4）水深：原始泥面标高约-35.0m，首批12根钢护筒下放泥面有一定冲刷，按全部冲刷10m计，施工水位保守考虑取＋7.0m，则墩位处计算水深为52m。
（5）最不利工况分析：首节钢套箱浮运、就位在9月初，刚好是洪水末期，在首批12根钢护筒插打完毕、并成4根钻孔桩后，已经到十月份，流速已经减小到1.6m/s左右，水流力大幅减小，且部分桩基已成，可抵抗一部分水流力，故锚碇系统受力最不利的工况为浮运到墩位并下沉至顶标高+8.5米、下放首批12根钢护筒时的受力组合。
首节钢套箱入水自浮，吃水7.4米，干舷高度4.6米，考虑到首批12根钢护筒通过首节钢套箱上的定位平台导向下沉，需将首节钢套箱注水下沉到顶标高+8.5米，吃水10.5米，露出水面高度1.5米。
（6）基本风压：按最大风速20.5m/s（相当于八级风）计，风压为=0.1×20.52×9.81=412Pa=0.412KPaW（7）定位船尺寸（长×宽×高）：50m×15m×4m（8）定位船负载吃水深度：2.5m（9）导向船尺寸（长×宽×高）：108m×18.8m×5.8m（10）导向船负载吃水深度：1.5m（11）钢套箱外轮廓平面尺寸：29m×84m2、锚碇系统所受外力计算作用于锚碇系统的外力主要为钢套箱、定位船、导向船组和导向船旁临时工作船的水阻力和风阻力以及钢护筒的部分水流力通过钢吊箱传递给锚碇系统，现分别计算如下：（1）钢套箱水阻力R1R1=KAγv2/2g (kN)………………………………………………①式中：γ—水的容重，取γ=10(kN/m3)v—流速，取2.0m/sA—钢套箱阻水投影面积（m2）,考虑到钢吊箱很长,后端圆形凸出部分也作为阻水面积计算。
船舶工程中船舶锚泊与系泊系统的研究
船舶工程中船舶锚泊与系泊系统的研究一、前言船舶锚泊与系泊系统是船舶工程中一个重要的组成部分，其作用是确保船舶在停靠过程中能够保持稳定并且不受外界因素影响。
因此，对于船舶锚泊与系泊系统的研究具有重要意义。
本文将从锚泊和系泊两个方面对船舶锚泊与系泊系统进行研究，主要涉及相关技术和设备、系统维护保养等内容，以期对船舶船东、船员和相关技术人员提供相关信息和指导。
二、锚泊技术和设备锚泊是指船舶在停靠过程中使用锚钩固定船舶，使其能够保持在某个位置并且不受外界因素影响。
目前在船舶锚泊领域，常用的锚泊技术包括自由锚泊和拖锚泊。
1. 自由锚泊技术自由锚泊是指船舶在停靠过程中使用锚钩固定船舶，但是不需要与岸上设备相连。
其优点是操作简单，成本低廉，但是其使用范围受限制，只适用于靠近海滩和较为平静的海域。
此外，在使用自由锚泊时，需要注意锚泊位置是否合适，避免船舶因为海流和风力的影响而失去稳定。
2. 拖锚泊技术拖锚泊是指在船舶停靠过程中，使用锚钩和锚链把船舶与岸上设备连接起来，以保证船舶在停靠过程中的稳定。
拖锚泊技术适用于海浪较大的海域，其优点是可靠性高、适用范围广，但是需要操作人员具备一定的技术和经验。
3. 锚泊设备在船舶锚泊过程中，常用的设备包括锚链、锚钩和锚绳。
其中，锚链是将锚钩和船舶连接在一起的关键设备，其材质需要承受海水和海风等不利条件，同时要具有足够的强度。
而锚钩则需要考虑形状和大小，以确保在海浪和风力的影响下，能够牢固地固定船舶。
三、系泊技术和设备系泊是指将船舶与岸上设备相连，以保持船舶在静止状态下保持稳定。
相对于锚泊技术，系泊技术在船舶停靠领域中应用更为广泛。
在系泊技术中，常用的类型包括滚桶系泊、沉桶系泊和垃圾桶系泊等。
1. 滚桶系泊技术滚桶系泊技术是指将一组滚筒安装在岸上设备中，然后在滚筒上拴上缆绳，然后在船舶上的泊位和缆绳上安装胶管，以确保缆绳不会轻易脱落。
滚桶系泊技术的优点是在船舶停靠过程中，可以确保缆绳的张力并且不会轻易脱落。
锚泊定位系统锚链轮及其机架强度有限元分析
锚泊定位系统锚链轮及其机架强度有限元分析李文华1，牛国波1，韩凤翚1，李根1，周性坤1，葛杨元2（1. 大连海事大学轮机工程学院，海底工程技术与装备国际联合研究中心，辽宁大连 116026；2. 南通力威机械有限公司，江苏南通 226500）摘 要：锚泊定位系统是海洋平台定位系统中十分重要的设备，通过锚链轮对锚链的动力收放实现张力控制进而完成海洋平台定位。
针对某一瞬时锚链和锚链轮啮合传动，建立锚链轮及其机架的有限元模型，进行受力分析，验证锚链轮及其机架设计强度的正确性，为锚泊定位系统锚链轮及其机架的设计与优化提供一定的参考。
关键词：锚泊定位系统；锚链轮；应力分析；有限元分析中图分类号：TH137.9 文献标识码：A DOI：10.16443/ki.31-1420.2021.02.001Anchor Chain Wheel of Mooring Positioning System andits Frame Strength Check Based on Finite Element Analysis LI Wenhua1, NIU Guobo1, HAN Fenghui1, LI Gen1, ZHOU Xingkun1, GE Yangyuan2(1. National Center for International Research of Subsea Engineering Technology and Equipment, College of MarineEngineering, Dalian Maritime University, Dalian 116026, Liaoning, China;2. Nantong Liwei Machinery Co., Ltd., Nantong 226500, Jiangsu, China)Abstract: Mooring positioning system is a very important equipment for the offshore platform positioning system, which realizes tension control through the dynamic retracting and unwinding of the anchor chain by the anchor chain wheel to complete the positioning of the offshore platform. Fora certain instantaneous anchor chain and anchor chain wheel meshing transmission, a finite elementmodel of the anchor chain wheel and its frame is established and the force analysis is conducted to verify the correctness of the design strength of the anchor chain wheel and its frame, which is of certain reference values for the design and optimization of the anchor chain wheel and its frame of the mooring positioning system.Key words: anchor positioning system; anchor chain wheel; stress analysis; finite element analysis基金项目：工信部高技术船舶科研计划；国家自然科学基金面上项目（51779026）；国家重点研发计划资助（2018YFC0309003）；高等学校学科创新引智计划（111计划）（B18009）；辽宁省科学技术计划（2020-HYLH-35）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（3132020186）。
海上移动式平台锚泊定位系统锚索链受力分析
第23卷第2期2008年4月中国海洋平台CH I N A OFFSHORE P LATF OR M Vol .23No .2Ap r .,2008收稿日期:2007-10-10作者简介:孙宁松(19732),男,工程师,从事工程建设管理。
文章编号:100124500(2008)022041204海上移动式平台锚泊定位系统锚索链受力分析孙宁松(胜利石油管理局基建处,东营257000) 摘 要:根据环境条件,对海上移动式平台的定位锚泊系统进行分析,通过该系统的计算公式,对锚泊系统进行合理化设计,使其满足实际工程应用的需要。
关键词:移动式平台;定位锚泊系统中图分类号:P752 文献标识码:ATHE ANALY S I S ANCHO R I NG CABL E I NTENS I TY MO B I L E FO RO FFSHO RE PLATFO R M MOO R I NG LOCAL SY STE MS UN N ing 2song(Sheng L i oil field cap ital constructi on depart m ent,Dongying200057,China ) Abstract:Considering the envir onment conditi ons,the anchor syste m of the moveableoffshore p latf or m has been analyzed and designed rati onally based on the calculating f or mula ofthe syste m t o meet the p ractical engineering require ments .Key words:mobile p latf or m;l ocal anchoring syste m0 引 言随着世界经济和技术的发展,海洋开发已成为全球技术革命的重要组成部分,而海洋油气开发又是当今海洋开发工程的主要内容之一。
深水悬链锚泊系统静力分析
第38卷 第2期2009年4月 船海工程SHIP &OCEAN EN GIN EERIN G Vol.38 No.2Apr.2009 收稿日期:2008209208修回日期:2008210224基金项目:国家863计划(2006AA09A103;2006AA09A104)作者简介:乔东生(1983-),男,博士生。
研究方向:深海采油平台锚泊系统。
E 2m ail :qds903@DOI :10.3963/j.issn.167127953.2009.02.035深水悬链锚泊系统静力分析乔东生1,欧进萍1,2(1.哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨150090;2.大连理工大学土木水利学院,辽宁大连116024)摘 要:常用的深水悬链锚泊线为三段浮容重、刚度和长度都不相同的索链与水中浮子组合而成的复合锚泊线。
考虑了锚泊线的重力、张力、海流力及锚泊线的弹性伸长,应用分段外推的数值方法进行了静力分析;分别比较了海流力和浮子尺度作用对计算结果的影响;得到了在给定锚泊浮体位移时,整个锚泊系统所具有的回复力,并考虑了浮体竖向位移的影响。
关键词:深水悬链锚泊线;分段外推;静力分析;竖向位移中图分类号:U653.2 文献标志码:A 文章编号:167127953(2009)022******* 悬链线锚泊系统,即传统展开式锚泊系统,具有悠久的使用历史,能适应较恶劣的海洋环境,在当前的深水海洋油气浮式生产结构定位技术中仍然占有重要的地位[1]。
在每个时刻锚泊浮体有一个静力平衡的位置,可以用静平衡的方法计算锚泊线的受力,文献[226]对此进行了研究。
常用的方法包括悬链线法和分段外推法。
本文考虑了锚泊线的重力、张力、海流力及锚泊线的弹性伸长,采用分段外推法,对由3段浮容重、刚度和长度都不相同的索链与水中浮子组合而成的复合锚泊线进行了静力分析,然后对某深水悬链锚泊系统进行了设计计算,计算中考虑了上部浮体竖向位移的影响。
第三章 锚泊力的静力计算11-29
§3.1
锚泊定位系统的布置形式及其设计参数
锚泊定位系统的布臵形式是 由环境载荷的大小、方向、出现 的频率以及平台的结构型式来决 定的。 在定位过程中，平台受风、 浪的袭击可能来自任何方向，因 而常将定位系统的各根锚链拉向 四面八方，即采用辐射状的布臵， 以便在各个方向都能给平台定位 提供回复力。通常矩形的平台采 用8根锚链，三角形的采用9根， 五角形的采用10根，如图3-1所 示，它们大多具有不同程度的对 称性。
§3.2
因为 得 因为
单根锚链特性分析
h s h s ch 1 (1 ) 及 1 ch a a a a
dx s s h2 1 1 s s h2 2 s sh 2 sh sh 2 s s da a a a sh a a sh a a a a
操作
钻井
水代替泥浆， — 钻井泥浆 必要时用海 水 钻井，同 处锚泊系统 停钻，准备 时作停钻 外，完全无 起隔水管， 的准备工 作业，平台 等候好天气 作 不加控制
§3.1
锚泊定位系统的布置形式及其设计参数
在锚泊定位系统中的预张力愈大，平台受风浪而引起的水平位移愈小 。因此，应该在锚链的许用强度下尽量提高锚链的预张力。锚链的许用强 度应能承受得起平台发生最大位移后的锚链最大张力。通常设计时按上表 选取。即在钻井工作时取为锚链断裂强度的1/3,而在自存时取为断裂强度 的1/2。许用强度规定得太小，不利于定位，定得太大又容易引起锚链的 断裂。因为，锚链的疲劳破坏是和它所承受的载荷变化的幅值有关，载荷 越大或其变化幅值越大，则其使用寿命就越短。
§3.2
单根锚链特性分析
一、单链悬链线的基本方程
图3-3所示为一单根锚链，它的下端与海底相切于O点，上端着链点A 受到平台拉力T，其水平分力与垂直分力分别为TH与TV。水深为h（这里系 指平台下着链点至海底的距离）。l为链长，s为链的水平投影长度，θ为 悬链线上端切线方向与水平面的夹角。
船舶系泊系统动力分析报告
船舶系泊系统动力分析报告船舶系泊系统是指将船舶通过各种系泊装置固定在码头或锚地的系统。
在船舶靠泊过程中，泊位的限制和环境的变化会限制系统的使用。
因此，船舶系泊系统的稳定性和可靠性对于船舶过程的安全和效率至关重要。
本文将探讨船舶系泊系统的动力分析。
在船舶靠泊过程中，优化系泊系统是至关重要的。
系泊系统主要受到以下几个方面的因素影响：1.船舶大小和类型：船舶的大小和类型决定了船舶在风浪等环境下的姿态变化，从而对系泊系统的稳定性和可靠性产生影响。
2.锚和锚链：锚和锚链的选用和安放位置直接影响系泊系统的稳定性和可靠性。
锚的选用需要考虑到锚的重量、锚链的长度等因素。
3.系泊钢缆：系泊钢缆是系泊系统的核心部分，其性能直接影响系泊系统的稳定性和可靠性。
绳索大小、钢丝绳的寿命、端头接头的强度都是影响系泊钢缆的因素。
4.桩头、海缆和缆绳：桩头、海缆和缆绳是支持系泊系统的重要部分。
它们主要负责防止钢缆的撞击和损坏，从而保证系统的稳定性和可靠性。
以上因素综合决定了船舶系泊系统的结构体系，从而进一步决定了系统的工作状态和使用寿命。
在实际操作中，应该对船舶系泊系统进行动力分析，以便找出其存在的问题，及时改善系统。
动力分析主要从以下方面入手：1.环境因素：环境因素直接影响系泊系统的安全性和可靠性，包括风速、浪高、水流等，需要在设计时考虑。
同时，船舶的大小、型号、方位等因素也会影响动力分析结果，需要考虑其综合影响。
2.钢缆的受力分析：钢缆的受力分析是系泊系统动力分析的核心部分，能够得出钢缆的导向规则、受力强度等信息。
需要同时考虑到风向、锚链力和浮标质量等因素，以获得精确的受力结果。
3.钢绳和桩头的动态响应：钢绳和桩头的动态响应对吊船和系泊系统安全都有重要的影响。
需要通过演练和模拟试验，验证其系统响应准确性。
4.潮汐及其水流的变化：潮汐和其水流的变化直接影响到系泊系统的稳定性和可靠性。
总之，船舶系泊系统的动力分析涉及到多方面问题，需要精确分析其某些因素的综合影响，并对不同因素采取相应的改善措施。
浮筒锚泊系统受力分析及其仿真的开题报告
浮筒锚泊系统受力分析及其仿真的开题报告题目：浮筒锚泊系统受力分析及其仿真一、研究背景随着海洋经济的快速发展，海洋工程领域中的浮筒锚泊系统得到了广泛的应用。
在这种系统中，浮筒和锚链的受力问题是非常重要的。
如何设计合理的锚链长度和锚固方式，保证系统的稳定性和可靠性，是海洋工程领域中一个重要的研究课题。
二、研究内容本次研究旨在通过受力分析和仿真，深入研究浮筒锚泊系统的受力特性。
具体研究内容包括：1. 建立浮筒锚泊系统的受力模型，分析浮筒、锚链与锚固设施的受力情况。
2. 研究锚链长度对系统的稳定性和可靠性的影响。
3. 探究锚固方式的选择及其对系统受力的影响。
4. 利用数值仿真方法验证模型的可靠性，并提出优化建议。
三、研究方法1. 理论分析：通过对系统受力分析，建立数学模型，分析系统受力特性，探究锚链长度、锚固方式等因素对系统的影响。
2. 数值仿真：利用有限元方法对浮筒锚泊系统进行仿真分析，验证理论分析结果的正确性，并对系统中影响因素进行参数敏感度分析。
3. 实验验证：通过实验对仿真结果进行验证，提高研究结果的可信度。
四、研究意义本研究可以深入探究浮筒锚泊系统的受力特性，为全面了解海洋工程中浮筒锚泊系统的稳定性和可靠性提供一定的理论支持。
同时，研究结果可以为海洋工程领域中浮筒锚泊系统的设计和优化提供参考，具有重要的实用意义。
五、研究进度目前已完成浮筒锚泊系统的受力模型建立和理论分析。
下一步将基于该模型，在ANSYS等有限元仿真软件上对系统进行仿真分析，并开展相应的实验研究。
六、研究方向未来，可以在本研究基础上，进一步开展相关的研究，如系统安全性评估、锚链的防腐、锚泊系统的智能化等。
同时，可以将研究成果应用于实际工程中，并推动海洋产业的持续发展。
锚泊系统起锚破土阻力分析_唐文献_吴文乐_张建_王筱蓉_孙泽_李金泰
第44卷第6期2015年12月船海工程SHIP ＆OCEAN ENGINEEＲING Vol．44No．6Dec．2015DOI ：10．3963/j．issn．1671-7953．2015．06．008锚泊系统起锚破土阻力分析唐文献1，吴文乐1，张建1，王筱蓉1，孙泽2，李金泰1（1．江苏科技大学机械工程学院，江苏镇江212003；2．江苏扬远船舶设备铸造有限公司，江苏泰州225500）摘要：为提高船舶在起锚过程中的效率与安全性，在经典理论公式基础上，通过ABAQUS 软件模拟锚泊系统起锚破土过程，建立阻力数值分析方法，得出数值分析结果与土体流动机制。
将阻力数值解与理论解进行对比分析。
结果表明，数值分析方法比理论公式的结果更加符合预期效果，并且能够模拟土壤流动情况。
关键词：锚泊系统；起锚；ABAQUS ；数值分析中图分类号：U664．4文献标志码：A文章编号：1671-7953（2015）06-0031-05收稿日期：2015－09－30修回日期：2015－10－10基金项目：江苏省自然科学基金项目（BK20150469）第一作者简介：唐文献（1962－），男，博士，教授研究方向：海洋工程装备设计与制造技术E-mail ：tangwenxian@163．com锚泊系统是水上漂浮结构物必不可少的部分，能够在恶劣水域下抵御狂风、巨浪、暴潮，降低危险事故发生的概率。
正常起锚分5个阶段：①回收余链阶段；②收紧锚链阶段；③锚破土阶段；④收起悬锚阶段；⑤锚链入孔阶段。
船锚破土是指将部分或全部侵入海床的锚取出的过程，而锚破土过程中的安全性对整个过程具有重要意义。
在实际海上作业中，将锚从底质中拔出来的力越小越好，有利于减少船体和锚链的载荷，降低船只作业风险。
若锚不能及时拔出，将会造成电机堵转，电流陡增，损坏电机。
2014年7月，中国船级社CCS 发布了《钢质海船入级规范修改通报》，对锚操作进行了补充规定，要求提高锚操作时的稳定性［1］。
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锚泊系统受力分析
锚泊系统是码头工程的重要组成部分,而锚链设计又是锚泊系统的核心内容,要确定锚链的锚泊长度及其布置形式,首先必须分析锚链的内力。
因此,锚链的受力分析是确定锚泊系统的必备工作。
规范有关锚链的计算方法源于悬链曲线理论。
在实际工程当中,很多情况下用抛物线近似理论来计算锚链的内力,但是抛物线理论的误差大小及使用范围,还没有作系统的分析。
本论文将以悬链曲线理论为基础,通过无量纲计算,较为详细地比较两种理论之间的差异以及抛物线理论的适用范围。
为了充分利用锚链的特性,本论文系统地介绍一种特殊的锚链结构—有荷重锚链。
通过计算得出,当悬块置于跨中时,锚链的水平分力和竖向分力同时达到最大值。
所以适当的选择荷重位置,既可以缩短锚链的总长度,又可以增大锚链的张力,从而有效地控制船舶的稳定性,同时也提高了经济效益。
对于有荷重块和无荷重块的单锚系统,特别是多锚系统,如何确定锚链的总长度和初张力,是一个很重要的问题,本论文仍将以悬链理论为基础,编制了无荷重锚链和有荷重锚链的初张力和系统恢复力的计算程序。
这些成果可应用于实际工程的设计,希望本论文所作的工作能为实际工程提供有用的参考和帮助。