锚链静力计算的新方法
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
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。
§3.2
海洋平台强度分析
第3章 移动式平台锚泊力的静力计算
第3章 移动式平台锚泊力的静力计算
在锚泊系统的定位计算中，通常是在给定平台偏移（一般取5～10%水 深）的情况下，计算整个锚泊系统的回复力。 在平台强度的静力分析中，则常常不是给定平台的偏移，而是已知平 台所受的外力，然后根据锚泊力的水平分量与风力和流力的水平分量相平 衡的原则确定平台的平衡位臵，再求出在此平衡位臵时锚链对平台着链点 的拉力。此拉力即为锚泊外力，供平台结构强度校核用。 在实践中，这些着链点上的锚泊力常达102t量级，是平台结构强度计 算中必须考虑的一个因素。对于这种锚泊力的计算，采用锚链系统组合刚 度的方法较为方便。 本章用悬链线理论分析单根锚链的特性，介绍单根锚链链端位移非线 性刚度系数、锚泊系统组合刚度特性关系和锚泊力的静力计算。
按定义，锚链在水平方向的刚度系数
k xx
链-索-链型悬链锚泊线静力问题的若干算式
基金 项 目 ：浙 江省 科 技 计 划重 大 项 目资 助 （ ０ ８ ０ ０ ０ ２０Ｃ ３１）
作 者 简 介 ：于
洋 （ ９ ３ ， ， 授 ， 事 船 舶 与 海 洋Ｔ 程 流 体 力 学 、 海 技 术 研究 。 １６ 一） 男 教 从 航
第 ２期
于
洋
链 一索 一链 型悬 链 锚 泊 线 静 力 问题 的若 干算 式
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｔ ｏｒ ｔｃ ｌ ｔ ｙ ｏ ｔ ｅ ｔ ｔｃ ｐｅ ｆ ｍ ａ ｃ ｏ ｃ ｔ ｎａ ｙ ｈａ ｎ— ｉｅ— ｈａｎ ｓｒ ｃ ： ｈｅ ｅ ｉａ ｓ ｕｄ ｎ ｈ ｓ ａ ｉ ｒｏｒ ｎ ｅ ｆ ａ ｅ ｒ ｃ ｉ ｗ ｒ ｃ ｉ
ｍｏ ｒｎｇ ｌｎ ｓ ｃ ｒ ｉｄ ｏｕ ｎ ｔ ｓｐ ｐｅ ｓ ｄ ｏ ｈｅ ａ ｓ ｏ ｉ ｉ ｅ ｉ ａ ｒｅ ｔｉ ｈｉ ａ ｒｂａ ｅ ｎ ｔ ｓ ｕｍｐ ｉ ｎ ｃ ｎｄｉｉ ｎ ｔ ｔｔ ｒ ｓｎ ｕｒ ｔｏ ｏ ｔｏ ｈａ ｈｅ ｅ ｉ ｏ ｃ —
链 一 索 一 链 型 悬 链 锚 泊 线 静 力 问题 的若 干 算 式
于 洋
（ 江海 洋学院 ， 山 ３ ６ ０ ） 浙 舟 １ ０ ０
摘 要 ：在 无 流 速 、 忽略 拉 伸 变形 的 假 定 条 件 下 ， 链 索 一 链 型 悬链 锚 泊 线 的 静 力 问题 进 行 了 理 论 研 对
在锚 （ 处要 与地 面保 持相切 。对 于这种 复合锚 泊线 ， 桩） 一般 采用 数值 方法进 行静 力计算 ， 并需 考虑 水流作 用
和锚泊 线拉伸 变形 的影 响ｌ ］ ３ 。然 而 ， 无流 、 在 无浮 子或 沉子条 件下 ， 如忽 略锚泊 线拉 伸变 形 ， 则可 以得到 其 静力 问题 的理 论解— — 以隐 函数方程 和解 析解 的形式 给 出其计算 公式 。
浮标系泊系统静力计算
浮标系泊系统静力计算浮标系泊系统是一种广泛应用于海洋工程、水上建筑等领域的重要设备。
它通过将浮标与系泊链连接，不仅能为各种水上设施提供足够的浮力支持，还能有效地保护这些设施不受风、浪等自然环境的影响。
本文主要探讨浮标系泊系统的静力计算，以更深入地了解该系统的性能和设计。
一、浮标系泊系统设计浮标系泊系统的设计包括多个步骤。
首先，需要选择合适的浮标。
浮标的设计应考虑其浮力、稳定性、耐腐蚀性等因素。
同时，浮标还应具有易于识别和追踪的特点，以便于后续的监测和维护。
其次，需要设计系泊链。
系泊链的长度、强度、耐腐蚀性等参数应根据实际需求进行选择和设计。
最后，还需对系泊链进行加工制作，确保其质量和可靠性。
二、静力计算浮标系泊系统的静力计算主要包括对浮标、系泊链以及其他相关结构的力学分析。
具体而言，需要计算浮标的浮力、系泊链的拉力、摩擦力等。
根据这些计算结果，可以进一步了解整个系统的性能特征，并为系统的优化设计提供理论依据。
三、结果分析通过对浮标系泊系统进行静力计算，可以得出以下结论：1、浮标的浮力与系泊链的拉力成正比，而系泊链的拉力又与浮标和水面的距离成正比。
因此，可以通过调整浮标与水面的距离来控制整个系统的受力状况。
2、摩擦力是影响系泊系统性能的重要因素之一。
在设计中应充分考虑系泊链与水、沙等环境因素的摩擦力，以避免出现系统失稳或失效的情况。
3、浮标系泊系统的稳定性受多种因素影响，如海浪的高度、周期、方向以及风速等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况对系统进行相应的调整和完善。
四、总结本文对浮标系泊系统的静力计算进行了详细的研究，通过建立力学模型并进行分析，得出了系统受力状况和稳定性受多种因素影响的结论。
这些结论对于指导浮标系泊系统的优化设计具有重要的意义。
展望未来，浮标系泊系统将在更多领域得到应用，例如海洋资源开发、海洋科学研究、海上风电等领域。
因此，针对不同领域的需求，对浮标系泊系统进行深入研究和优化设计将具有更为重要的现实意义。
悬链浮筒式多点系泊锚链受力计算
2021年1月第1期总第578期水运工程Port & Waterway EngineeringJan. 2021No. 1 Serial No. 578悬链浮筒式多点系泊锚链受力计算张美林，孔友南，王金城(中交第三航务工程勘察设计院有限公司，上海200032)摘要：悬链浮筒式多点系泊(MBM )是大型油船外海停泊时经常采用的一种离岸系泊方式，但国内尚无实际应用。
针对MBM 系统中的主要结构部件锚链进行受力分析，通过采用悬链线方程，对自由或约束状况下单条锚链和复合锚链的受力进行理论分析和计算，总结出一套锚链受力的系统分析方法，并对中东某MBM 工程进行案例计算。
结果表明，提出的理论公 式和设计方法可为MBM 的锚链设计提供借鉴。
关键词：悬链浮筒式多点系泊；复合锚链；自由悬链；约束悬链中图分类号：U 656. 1 + 26文献标志码：A 文章编号：1002-4972(2021)01-0097-07Force calculation of anchor chains in multi buoy mooringsZHANG Mei-lin, KONG You-nan, WANG Jin-cheng(CCCC Third Harbor Consultants Co., Ltd., Shanghai 200032, China)Abstract ： Multi buoy moorings ( MBM) are commonly adopted in offshore mooring for large oil tankersberthing in open seas, but there are no practical applications in China. We carry out the force analysis of anchor chains which are main structural components of an MBM system, analyze and calculate the force of single chain and composite chains under free or constrained condition by catenary equation, summarize a set of systematic analysismethod for the force of chains, and apply the method to an MBM project in the Middle East for case calculation. Theresults show that the proposed theoretical formula and design method can provide references for the anchor chain design of MBM berth.Keywords ： multi buoy mooring; composite anchor chain; free catenary; constrained catenary我国港口经过多年稳步建设和蓬勃发展，传统固定泊位码头的设计已相当成熟，达到了国际 领先水平。
船舶应急抛锚贯入深度分析
基础科技船舶物资与市场 370 引言海底管道是海洋油田开采的重要组成部分，一旦其受到破坏，不仅会造成非常严重的经济损失，还会造成大面积的石油泄漏，直接造成大面积的海洋污染。
此外受到信息通信发展的高速影响，各种海底光缆传输工程越来越多，它们承担着大量的国际通信业务，一旦这些通信光缆受损，必将会造成非常大的影响[1]。
通过对最近几年的海底管道和海底光缆事故观察可知，大部分都是由于船舶应急抛锚所导致的，锚直接将光缆和管线砸断。
为了有效避免这些问题，对应急抛锚的贯入深度进行认真的分析计算，制定更加合理的管线埋设深度，这对提高海底管道的综合效益，具有非常重要的现实意义。
1 相关研究结论一些学者利用软件来建立贯入深度数值分析，有效仿真出锚自身尺寸与质量、落锚速度及海底土壤不排水抗剪强度对锚贯入深度的影响。
还有部分学者研究锚对管道撞击可能造成的破坏。
王宏明[2]利用能量分析方法，来就船舶抛锚对渤海湾管道撞击损伤进行分析。
对不同海底条件下和抛锚条件下，锚撞击管道所产生的管道损进行了细致的分析，其研究结果在海底管道埋设深度计算中，起到了非常大的作用。
2 船舶抛锚贯入深度的计算当船锚接触到海底泥面后，会对海底泥面产生一个竖直向下的力，由于海底土体比较松软，在该力的作用下，很容易出现变形的情况，并给船锚一个向上的作用力。
船锚在该力的作用下，会不断加速，直到减速为0，在减速过程中，船锚插入土体的深度也会越来越高。
在实际船舶用锚中，其主要使用的是杆锚、无杆锚和大抓力锚，其中无杆锚在大型船舶上的应用最多，在各种管道伤害事件中，其最为常见。
船舶应急抛锚贯入深度分析王巍巍（唐山港引航站，河北 唐山 063000）摘 要：随着我国经济的高速发展，各种沿海船舶活动越来越多，各种海底工程也越来越多。
船舶应急抛锚是船舶在行驶过程中，遇到紧急情况，所需要做的一种应急行为。
在抛锚过程中，由于锚的动能很大，很容易对海底管道造成破坏，严重时会引起各种事故的发生。
一种边坡锚固力新的计算方法
一种边坡锚固力新的计算方法
康景文;朱大勇
【期刊名称】《四川建筑科学研究》
【年(卷),期】2005(031)005
【摘要】针对目前锚固边坡稳定性计算方法中的缺陷,提出了一种合理且实用的方法直接计算边坡锚固力.应用无限楔体受集中力作用的弹性力学解答计算与锚固力对应的滑面正应力分布,将其与锚固前滑面正应力叠加,再进行修正,使锚固后边坡体满足所有整体平衡条件,最后得到边坡满足给定安全系数要求的锚固力解析表达式.【总页数】3页(P72-74)
【作者】康景文;朱大勇
【作者单位】中国建筑西南勘察设计研究院,四川,成都,610081;解放军理工大学结构爆炸研究中心,江苏,南京,210007
【正文语种】中文
【中图分类】TU413
【相关文献】
1.一种新的抗滑桩加固边坡稳定的计算方法 [J], 孙博
2.边坡稳定工程中锚固力的新算法 [J], 山上拓男;蒋为群
3.边坡锚固力的计算方法 [J], 康景文;朱大勇
4.预应力锚杆格构梁的锚固力计算方法研究 [J], 苏文聪;李金湘;王永强
5.悬索桥主缆丝股锚固力的计算方法探讨 [J], 沈锐利;薛光雄
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锚泊系统系泊系统计算方法
锚泊系统系泊分析3.1 锚泊系统的分类按系泊形式分为三种定位系统：单点系泊(Single Point Mooring)、辐射式系泊(Spead mooring)和动力定位(Dynamic Positions)[62] [9]。
以下主要介绍单点系泊系统和辐射式系泊系统。
3.1.1 单点系泊(Single Point Mooring)单点系泊系统与固定码头相比，它的最大特点即系泊方式是“点”，也就是大型油轮或超大型油轮可以系泊于近海海面上的一个深水“点”，然后进行装卸货操作。
单点系泊的优点如下：➢单点系泊的将码头由岸边移至海上，解决了世界上绝大部分港口航道较窄、较浅、规模较小，不能与大型油轮和超大型油轮发展相匹配的矛盾；➢单点系泊具有漂浮式和旋转式的特征，受气候影响较小；➢节约投资：一般情况下，建设同样等级的固定码头，其费用远高于建设单点系泊系统。
单点系泊系统的分类[30][63][9]➢转塔式单点系泊系统转塔式锚泊系统是80年代中期发展起来的一种新型的单点系泊系统。
其特点是在一定位浮体的内部或外部有一转塔，该转塔上系有由多根锚泊线组成的锚泊系统。
转塔上还有多通道的旋转接头，用于传输油类或其它液体。
被定位浮体可绕转塔作水平面内的360度回转，从而使浮体在风标效应作用下处于受力最小的状态。
相对于其它型式的单点系泊系统，转塔锚泊适用于更大的水深及环境条件恶劣的海域。
这种系统移动灵活，安装费用低，便于维修与保养。
转塔式系泊系统分为外部转塔式、内部转塔式、转塔/立管系统的变化(链配重平衡系统、浮式转塔立管系统、立管配重平衡系统等)等几种类型。
➢CALM(Catenary anchor leg mooring)CALM是由重力来提供恢复力的系泊系统有悬链锚腿系泊系统。
CALM系统是由重力提供恢复力的系泊系统的典范，在海上油田开发及输油终端中有着广泛的应用。
按放射线布置的悬链系统是CA1 M 单点的主要组成部分。
锚链计算方法
1、锚链疲劳载荷计算方法1.1 用有限元分析软件ANSYS 进行静载荷, 计算模型选用实体单元. 因为单个锚链实体和所受到的载荷是关于X 轴方向对称, 所以取半个锚链进行计算、 实体被划分为75421四角形单元(如图1，取平行于锚链长轴方向为X 方向)。
根据计算需要对称体在截面处X 方向加约束，并且截面上的一个节点在X-，Y -，Z-方向均加约束。
载荷看作为均布载荷在直径为 25.52 mm 的面上。
半径计算为： R=)111(4322113XE EF ρμμ-+-=12.76mm其中：E 1=E 2=210000N/mm 2=2.1×1011P a1μ= 2μ=0.3Xρ1=11ρ+21ρ=2/1472则X ρ=147/4；1.2 仅做线性计算，既不考虑材料非线性也不考虑几何非线性计算。
1.3 疲劳寿命计算基于 Miner 线性累积疲劳准则（即曼耐尔疲劳损伤积累假说）计算的指数方程为：a N m=∆⋅σ其中： N —循环次数σ∆---应力变化范围m---S/N 曲线关于对数横坐标下的斜率 ，m 取为3.36 a-----方程的实常数, 由实验获得, loga （以10为底a 的对数）取为13.6451寿命损伤率：ii N n D ∑=其中：n i ----各 i σ∆对应的积累循环次数（实际情况下的）N i -----各 i σ∆对应的材料发生疲劳破坏时极限循环次数据Miner 疲劳准则材料达到疲劳失效时，总疲劳寿命损伤率：ii N n ∑=1意味着, 如果 D ≥1,已经失效, 如果 D<1,失效还没发生（还没达到疲劳寿命极限）.取0.3倍的最小破断载荷作为平均拉力, 12421×0.3=3726 KN. 取 3726±50 KN(或 3676 KN 和3776 KN)作为计算 S/L 值的载荷范围 ，用在3676 KN 和3776 KN 下的锚链最大主应力的差值计算得到应力-载荷比值S/L,S/L=372636763776σσ-=0.080508815S/L 乘以载荷变化范围得到应力变化范围, i σ∆=L ∆×S/L 。
浅析系船浮筒锚链的静力计算问题
组成 部分 ．其受 力分析 是选 定系 船浮筒 和锚 锭规 格 的重 要依据 ．本 研究采 用静 力计 算方法 分 析单根 和
多锚链 系统 的受 力情况
ห้องสมุดไป่ตู้
１ 单 根 悬 浮 锚链 的静 力分 析
１１ 单 根悬浮 锚链 的特征 方 程 ．
作用 主要 是基 于单位 长度 锚链重 力 与浮筒漂 移距 离 间的变化关 系 ． 当有 系船力 作用 于浮筒 时 ． 筒会 产 浮 生漂 移 ． 沉 于海 底 的锚链 被拉起 ， 使 当被拉起 的锚链 重力 刚好 可 以与系船 力平衡 时 ， 浮筒将 不再 移动 ． 整 个 系泊系 统达 到新 的平 衡状 态 现有 工程实 践 中一 般采 用 多条 悬链 的锚泊 系 统 ． 以便 有 效地 锚 固系船 浮筒 ． 定 锚链 数量 时要综 合 考 虑经 济性 和安 全性 确 的要求 为防止锚 链 因猛然 拉紧 而断链 或产 生过大 的锚锭 位移 ． 在计 算 系统 的最大漂 移量 时 ． 于海底 沉 的锚链 长 度宜 ≥２ ． ｍ 锚链 作 为系泊 系 统 的重要 ７５
第４ ９卷 第 ２期 ２１ ０ ２年 ４月 总第 ２ ５ ０ 期
港
工
技
术
Ｖｏ ．４ Ｎｏ２ １ ９ ． Ａｐ ． ０１ Ｔｏａ ０ ｒ２ ２ ｔ ｌ２ ５
Ｐｏ ｔＥｎ ｉ ｅ ｎｇＴｅ ｈｎ ｌ ｇ ｒ ｇｎｅ ｒ ｃ ｏｏ ｙ ｉ
浅析 系船浮筒锚链的静力计算 问题
（ ＣＣ ｉｓ Ｈａｂ ｒＣ ｎ ｕｔｎｓＣ ． Ｌ ｄ ， ｉｎｉ ０ ２ ２ Ｃ ｉａ Ｃ Ｃ Ｆｒｔ ｒ ｏ ｏ ｓｌ ｔ ｏ， ｔ． Ｔａ ｊｎ３ ０ ２ ， ｈｎ ） ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｔ ｔ ａｃ ｌｔ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｉ ｕ ｅ ｏ ｒ ｓ ａｃ ｕ ｐ ｎ ｅ ｈ ｉ ｆ ｂ ｏ ｏ ｎ ｙ ｔｍ．Ｓ ｒ ｓ ｓ ｒ ｃ ：Ｓ ａ ｉ ｃ ｌ ｕ ａｉ ｔ ｏ Ｓ ｓ ｄ ｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ｓ ｅ ｄ ｄ ｃ ａ ｎ ｏ ｕ ｙ ｍｏ ｒ ｇ ｓ ｓｅ ｃ ｏ ｉ ｔｅ ｓ ａ ａ ｙ ｉ ｓ ｃ ｎ ｕ ｔ ｄ ｒ ｓ ｅ ｔ ｅ ｙ ｆｒ ｓｎ ｌ ｎ ｈ ｒｃ ａｎ ｓ ｓ ｍ ｎ ｌ ｐ ｅ ａ ｃ ｏ ｈ ｉ ｓ ｓ ｓ ｍ． ｓ ｌ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｄ ｃ ｅ ｅ ｐ ｃ ｉ ｌ ｏ ｉ ｇｅ ａ ｃ ｏ ｈ ｉ ｙ ｔ ａ ｄ ｍｕ ｔ ｌ ｎ ｈ ｒｃ ａｎ ｙ ｔ ｌ ｓ ｖ ｅ ｉ ｅ Ａ ｉ ｉ ｄ ｍｐ ｆ ｉ ｃ ｌｕ ａｉｎ ｆ ｒ ｌ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ｗｈ ｃ ａ ｉ ｙ ｔ ｅｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｆｓｎ ｌ ｎ ｌ ｐ ｅ ａ ｃ ｏ ｈ ｉ ｙ ｔ ｍｓ Ｔ ｅ ａ ｃ ｌ ｔ ｏ ｍｕ ａ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ， ｉｈ ｓ ｔ ｆ ｅ ｕ ｒ ｏ ｓ ｈ ｅ ｎ ｓ ｏ ｉ ｇｅ ａ ｄ ｍｕ ｔ ｌ ｎ ｈ ｒｃ ａｎ ｓ ｓ ｉ ｅ ． ｈｎ
锚机支撑结构局部强度两种直接计算方法对比
锚机支撑结构局部强度两种直接计算方法对比王佚;张少雄;张华【摘要】In the direct strength assessment of the windlass's foundation and its supporting structures, two methods to apply the loadings are adopted, and the stress results are compared and analyzed.It can be concluded that both of the methods can be used to assess the local strength of the windlass's foundation and its supporting structures when the stress level is low, when the stress is close to the allowable stress, the method using MPC is recommended.%采用两种加载方式对某浮吊锚机基座及相关船体结构的局部强度进行直接计算，并对比分析两种方法所得的应力结果，结果表明，两种方法是应力结果差别较大，在应力水平较低时两种方法都可以用来计算校核基座及其支撑结构的局部强度；当应力水平接近许用应力时，建议采用MPC加载方式计算评估。
【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】6页(P50-54,59)【关键词】锚机;局部强度;有限元;直接计算【作者】王佚;张少雄;张华【作者单位】武汉理工大学交通学院，武汉430063;武汉理工大学交通学院，武汉430063;中国船级社上海审图中心，上海200135【正文语种】中文【中图分类】U663.7随着船舶吨位不断增大，锚系泊力越来越大。
锚泊状态下锚链作用力的计算方法_侯建军
第31卷 第4期大连海事大学学报Vol.31 N o.4 2005年11月Journal of Dalian Maritime University No v 2005文章编号:1006-7736(2005)04-0010-05锚泊状态下锚链作用力的计算方法侯建军1,2,东 日方2,石爱国2,尹建川1(1.大连海事大学航海学院,辽宁大连 116026;2.海军大连舰艇学院航海系,辽宁大连 116018)摘要:分别给出三种锚泊状态,即船体运动比较平缓、大风浪和走锚下求解锚链对船体作用力的方法.对于有铺底锚链时的静态锚链作用力的计算,着重介绍了两种新的方法———迭代法和优选法.最后通过计算实例,得出了若干结论.为实现完整的锚泊仿真系统提供了重要的理论基础.关键词:船舶工程;锚泊状态;锚链作用力;计算方法中图分类号:U661.338 文献标识码:A0 引 言锚泊仿真,可广泛用于船舶动力定位、锚泊抗台指挥、锚泊作业分析及船舶操纵模拟器中.用于锚泊仿真的数学模型,主要进行锚抓力和锚链对船体作用力两方面的研究.这里讲的锚链对船体的作用力,是指锚链对船体的水平作用力(用F h 表示).目前有三种互相联系的研究模式.一种是建立风洞水槽,测试锚泊船模在各种条件下所受锚链力,然后用回归方法,建立数学模型,有代表性的是井上欣三等人的工作[1-3];一种是对锚泊船进行测试,再加以总结,如文献[4];第三种是理论研究,结合计算机仿真,如B.J.Maga,H.R.泽尔海姆[5]等人的工作.虽然一些大型、超大型油船采用单点系泊系统(SPM)以及其他输油方式,带动了锚泊研究,但锚链在各种海况下对船体作用力的数学模型,仍缺少普遍认可的结果.多数研究局限于通过计算出风、流、浪等外力进而推导铺底链长度和锚链悬链长度[6-7],这无法达到锚泊仿真的要求.本文认为,在船体运动比较平缓的情况下,可以用悬链线方程求解F h.在风、流、浪作用力较大的情况下,需要用动态锚链作用力方程求解F h.在走锚的情况下,则需用走锚方程求解F h.1 静态悬链力方程锚啮入底土后,即需建立以锚位点为原点的坐标系,它相当于将固定坐标系原点移至锚位点处,可以用平移方程解决两坐标系的互换问题,如图1所示,其中θ为锚链方位.图1 锚位坐标系设锚孔位于首柱处,则F Xm=F h cos(-θ)F Ym=F h sin(-θ)M m=F h l mG sin(-θ)(1)式中:l mG为锚孔至重心的距离;F Xm,F Ym,M m分收稿日期:2005-06-29.作者简介:侯建军(1973-),男,河北高碑店人,讲师,博士研究生. DOI:10.16411/ ki.issn1006-7736.2005.04.003别为锚链作用于船体X 、Y 方向的力和转矩.在锚链铅垂面hOd 上,锚—锚链—船体的关系如图2所示.图中:F 、F v 、F h 分别为锚链对船体作用的合力、垂向分力、水平分力;L 为锚链悬链长;l 0为锚链铺底链长;L m 为放出锚链总长;d m 为锚孔至锚位点距离;F m 为锚对锚链的作用力.图2 锚—锚链—船体间的相互作用在静平衡状态下:F h =F m +w L l 0μ如没有铺底锚链,F h 可径直用悬链力方程[8]求解:F h =w L ·a =w L ·L 2-h22h(2)式中:h 为锚孔至底土高度;a 为悬链线参数.在有铺底锚链的情况下,由于未知数多,求解比较复杂.根据目前所掌握资料,有两种求解方式.1.1 庄司邦昭公式藤野正隆和庄司邦昭均采用高次方程求解[2,9].庄司邦昭考虑锚链弹性形变后导出的求解F h 的公式如下:F 6h +E A (5-2d m L m)F 5h +(EA )2 10-8d m L m +(d m L m )2F 4h + (EA )310-12d m L m +3(d m L m)2 F 3h +(E A )4(1-d m L m )(5-3d m L m )F 2h + (EA )3(1-d m L m )2F h -2w L h 3(EA )59L 2m=0F v =w L L(3)式中:E 为锚链弹性模量;A 为锚链截面积.在锚链动态受力的情况下,考虑锚链的弹性形变有重要意义,而在静态条件下,其意义不大,且解高次方程比较复杂,不便于仿真运用.1.2 文献[10]求解F h 的公式文献[10]的思路是:将F h 看成d m 的函数F h =f (d m ),然后转化为自然对数的多项式求解.F ′h =∑Nn =0a n (ln d ′m )n (n =0,1,2,…,n )(4)此公式的精度可以,但需对F ′h 进行判断,故应用受到限制.1.3 本文提出的求解F h 的方法之一———迭代法该方法的基本思路为:从悬链线方程导出求解悬链线参数a 的迭代方程,然后用近似方法求出a 的初值a 0,经多次迭代得到较精确的a 值,据式(2)求得F h .(1)由悬链线方程知z =a +h =a ·ch da d a =ln (a +h a +2ah +h 2a)(5) 经推导得到可迭代的形式a =dlna +h +L a式中:d 为锚链切地点至锚孔距离;L 为悬链长.(2)按下列步骤进行计算第一步:求初始值,如图3所示.图3 求d 、L 的迭代初值据公式 L m -L 0+d 0=d mL 20=h 2+d 20a 0=L 20-h22h(7)求得d 、L 、a 的初始值d 0、L 0、a 0.11第4期 侯建军,等:锚泊状态下锚链作用力的计算方法 第二步:a 1=d 0lna 0+h +L 0a 0,若|a 1-a 0|<ε(ε为给定的误差标准值),进入第四步,否则进入第三步.第三步:令a 0=a 1,L 0=2a 0h +h 2,d 0=d m -(L m -L 0),进入第二步.第四步:令a =a 1,则F h =w L a ,停止.上述方法简便易行,经多次测试,计算所得的F h ,精度能满足仿真要求.1.4 本文提出的求解F h 的方法之二———优选法此法基于风、流、浪的作用恒定不变,锚泊船舶单位链重w L 、放出链长L m 、锚孔至锚位点距离d m 、锚孔至水底高度h 已定的静平衡条件,其优点是所需计算次数少.(1)已经证明d a =ln (a +h a +2ah +h2a)则d =a ln (a +h a +2ah +h 2a)(8)又L =2ah +h2(9)d m =(L m -L )+d(10)显然,可以合理设定一系列a 的近似值a ′,由式(8)、(9)求得d 和L 的近似值d ′和L ′,代入Δd =|d m -(L m -L ′+d ′)|(11) 只要Δd 小于所需精度,就可以求得有相当精度的F h .(2)筛选优化的a ′,可用单因素优选法求得[11].具体步骤如下:第一步:合理设定a ′的值域[a 1,a 2],如可令a 1=0,a 2等于走锚时对应的a 值.据a =F h w L ,可得a 2=F h (走锚) w L (若为霍尔锚,可取F h (走锚)=4W m ,W m 为锚重).第二步:令a ′1=0.382(a 2-a 1)+a 1,a ′2=0.618(a 2-a 1)+a 1,根据式(11)求出相应的Δd ′1、Δd ′2.若相对误差Δd ′1 d <ε或Δd ′2d <ε(ε为给定的误差标准值),进入第四步,否则进入第三步.第三步:若Δd ′2<Δd ′1,则令a 1=a ′1,a 2=a 2;若Δd ′2>Δd ′1,则令a 1=a 1,a 2=a ′2,进入第二步.第四步:令a =a ′1(a ′2),得F h =a ·w L ,停止.2 动态锚链力数模当风力较大(如5级以上)或流速较高(如2kn 以上)时,锚泊船会产生偏荡.此时锚链作用于船体的力F h ,不仅时时变化,而且会出现脉冲力.缓慢变化的锚链力称为定常力,以F h 表示;锚链脉冲力称为冲击力,以F h 0表示[12].在上述条件下用静态悬链方程求解F h ,会出现大的误差.要比较精确地求解,可以用集成质量法,它考虑了所有链环的运动和锚链所受流体力,但需要知道锚链的运动情况,需要测定锚链的水动力特性,不便用于一般的锚泊仿真.本文认为,在这种情况下,可以采用井上欣三提出的公式[13]求解F h 和F h 0.井上欣三以8种类型锚泊船的风洞水槽实验为基础,对实验数据进行了回归处理,提出了有一定普适意义的F h 、F h 0计算公式.冲击张力F h 0公式:F h 0p 0=-5.27+59.59lg A BA B 0+0.67(ΥpL pp×100)(12) 定常张力F h 公式:F h p 0=-0.03+8.52lg A BA B 0+0.10(ΥpL pp×100)(13)式中:p 0为船舶正面所受风压力;A B A B 0为船舶侧受风面积与水线下侧投影面积比;Υ L pp 为风压中心位置(风向角90°时)和船舶垂线间长度比,Υp 在船舯之前为“+”,在船舯之后为“-”.上述公式是在锚链放出长度为9倍水深的基础上得出的,如果船舶抛出链长和水深比不等于9,需按下式修正.冲击力修正系数Γ0:Γ0=F ′h0F h 0=145(L m h)-2.25(14) 定常力修正系数Γs :12 大连海事大学学报 第31卷 Γs =F ′h F h =15.4(L m h)-1.245(15)式中:F ′h 、F ′h 0为待求值;F h s 、F h 0为标准值.3 走锚时锚链力数模锚泊船舶是否走锚,在定常风、流作用时,可按F h >F m +w L ·l 0·μ判定.如船舶偏荡严重,则按动态定常力F h 与F m +w L ·l 0·μ的大小关系判定.若F h >F m +w L ·l 0·μ,即为走锚.3.1 走锚时静态锚抓力如锚链抛出长度不足,处于短链状态,则锚对锚链每一瞬时的静态力F h ,可由下式得出,即F h =l 2ω8f cos β(16)式中:f 为中点松弛度,即锚孔至η轴距离一半处的锚链松弛度;β为高差角;w L 为单位链重.当放出链长l 已知,即F h ·f =l 2ω8cos β=K (17)此时,可用双参数0.618法优选F h ·f ,求得F h 值.具体算法如下.(1)由F h 0=l 2-h22hw L ,令l =L ,得F h 初值F h 0,其优选值域为0～2F h 0;(2)由f 0=h2-(a ch d m 2a-a )得f 初值f 0,其优选值域为0～2f 0;(3)用双参数0.618法优选F h ·f .3.2 走锚时动态锚抓力可按下式计算,即(m +m m )d 2S d t2+C m d Sd t +F (S )=F h(18)式中:m 为锚体质量;m m 为锚体带动底土质量;C m 为锚体及带动底土和水底的摩擦系数;F (S )为走锚时的锚抓力;S 为锚体位移.m m 、C m 需要实验确定.4 算 例根据上面提供的数模,即可计算出船舶在锚泊时的静态、动态以及走锚时锚泊力.以船舶在无风流环境下锚泊为例,只要知道抛出的总链长、水深、锚孔至锚位的水平距离以及单位链重和锚重,就可根据前面介绍的优选法和迭代法计算出此时铺底链长和船舶受到的锚链水平作用力.下面举一计算实例,如表1所示.计算条件为:锚重2500kg ,单位链重25kg m ,锚孔至锚位的水平距离11m ,ε(相对误差)为0.001.表1 铺底链长和锚链水平作用力的计算实例抛出链长 m水深 m 铺底链长 m 锚链水平力 9.8N 迭代法优选法迭代法优选法20150.5630.563127.334127.32120134.6834.68363.09063.08921152.9002.89985.51185.54421136.5916.59137.14137.141 从计算结果可以看出:(1)优选法和迭代法的计算结果比较接近,两种方法都具有相当高的精度;(2)在有铺底锚链的情况下,如水深一定,则抛出链长越大,铺底链长就越大,锚链水平力就越小,反之亦然;(3)在有铺底锚链的情况下,如抛出链长一定,则水深越深,铺底链长就越小,锚链水平力就越大,反之亦然.5 结束语锚泊数学模型是船舶操纵运动仿真模型的重要组成部分,而锚链对船体作用力的计算模型则是锚泊数模的关键.通过本文提供的数学模型,能够计算出船舶在各种状态下所受锚链力的数值,为实现完整锚泊仿真系统提供了重要理论基础.参 考 文 献:[1]井上欣三.荒天中锚泊の安全性向上に关する研究[A ].日中航海学会学术交流会论文集[C ],1984.56-60.[2]藤野正隆.单锚泊时の潮流にょる船体振れまおり运动の实用计算法[A ].日本造船学会论文集[C ],1983.78-80.[3]藤井照久.他·锚泊中の实船の振れ回り轨迹につぃて[A ].日本航海学会论文集[C ],1980.25-30.[4]米田谨次郎.他·荒天锚泊に关する实验研究第二报,双锚泊,振れ止め锚泊につぃて[A ].日本航海学会志第23号,13第4期 侯建军,等:锚泊状态下锚链作用力的计算方法 1960.42-45.[5]H .R .泽尔海姆.单点系泊系统运动分析[J ].船舶力学,1983(7):20-23.[6]魏云雨.稳定锚泊状态下悬垂链长度的另一求取方法[A ].航海技术与航海教育论文集[C ],2003.185-186.[7]陆志材.船舶操纵[M ].大连:大连海事大学出版社,2000.[8]陈君义.船艺[M ].北京:人民交通出版社,1992.15,19.[9]庄司邦昭.系留索じ动く张力の解析[J ].东京商船大学研究报告(自然科学),1986,37:25-26.[10]洪碧光.大风中锚泊船偏荡运动分析及走锚预报[D ].大连:大连海事大学,1987.[11]中科院数学所.优选法[M ].北京:科学出版社,1978.50-65.[12]古文贤,赵月林.大风浪中走锚问题的几点探讨[J ].大连海运学院学报,1991,17(3):45-47.[13]井上欣三.关于提高风浪中锚泊安全性的研究[A ].日本航海学会志[C ],1985.21-23.Calculation method of chain force on ship at anchorHOU Jian -jun1,2,DONG Fang 1,SHI Ai -guo 2,YIN Jian -chuan1(1.Nav igation College ,Dalian Maritime Univ .,Dalian 116026,China ;2.Navigation Dept .,Dalian Naval Academy ,Dalian 116018,China )A bstract :In this paper ,anchoring state w as divided into three types ,namely ,the state in w hich the ship moves slow ly ,the state of rough sea and the state of dragging .The method w as proposed to calculate the chain force o n ship of the corresponding state .Two new methods were presented fo r the calculation of static chain force ,i .e .iteratio n and optimization .Calculation example w as also given and some conclusions are draw n .It provided an impo rtant theory basis or realizing integ ral anchoring imitating system .Key words :ship engineering ;at anchor ;chain force ;calculation method (上接第9页)Optimization of ship scheduling with soft time windowsFAN Tie -cheng ,M A Zi ,LI Ya(Automatic Research Center ,Dalian Maritime Univ .,Dalian 116026,China )A bstract :This paper considers a real ship scheduling problem that can be considered as a multi -ship pickup and delivery problem with soft time w indow s (m -PDPSTW ).The motivation of introducing soft time win -dow s instead of hard is to allow controlled time w indow violations for some customers ,by w hich it may be possible to obtain better schedules and sig nificant reductions in the transportation costs .To control the time w indow violations ,inconvenience costs fo r servicing customers outside their time windows are imposed .An optimization based approach based on a set partitioning formulation is proposed to solve the problem .The computational results show that the proposed approach works on the real ship scheduling problem .Key words :ship berthing at harbour ;routing selection ;time w indow ;inconvenience cost ;set partitioning14 大连海事大学学报 第31卷 。
锚杆、锚索锚固力计算方法
锚杆、锚索锚固力计算1帮锚杆锚固力不小于50KN（或5吨或12.5MPa）公式计算拉力器上仪表读数MPa X 4二锚固力KN锚固力KN T10二承载力吨例13MPa 拉力龄上仪表读数乂4二52KN 斜同力52KN 锚同力〜10=5.2吨承载力2、顶锚杆锚固力不小于70KN（或7吨或17.5MPa）公式计算拉力器上仪表读数MPa X 4二锚固力KN锚固力KN T10二承载力吨例18MPa 拉力龄上仪表仗数X4= 72KN 锚同力72KN锚固力-10=7.2吨承载力3、①15.24锚索锚固力不小于120KN（或12吨或40MPa）公式计算拉力器上仪表读数MPa X 3.044= 锚固力KN锚固力KN -10= 承载力吨例40MPa 拉力龄上仪表仗数X 3.044= 121.76KN 锚同力121.76KN 锚同力十10=12.176吨承载力4、①17.8锚索锚固力不小于169.6KN（或16.96吨或45MPa）公式计算拉力器上仪表读数MPa X 3.768二锚固力KN锚固力KN T10二承载力吨例45MPa 拉力龄上仪表读数X 3.768= 169.56KN 锚間力169.56KN 锚同力-10=16.956吨承载力5、①21.6锚索锚固力不小于250KN（或25吨或55MPa）公式计算拉力器上仪表读数MPa ＞（4.55=锚固力KN锚固力KN T10二承载力吨例55MPa拉力器上仪表读数X 4.55二250KN 锚固力250KN锚川力三10=25吨承载力型号为YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注1、使用扭力矩扳手检测朽锚杆扭力矩不小J 120KN,顶锚杆扭力矩不小于150KN2、井下排版填写记录均坦锚同力帮绡杆50KN、顶锚杆70 KN、① 15.24 锚索120KN、① 17.8 锚索169.6KN3、检测设备型号锚杆拉力计型号LSZ200型锚杆拉力计①15.24锚索拉力计型号Y CD-180-1型预应力张拉千斤顶①17.8锚索拉力计型号YCD18-200型张拉千斤顶21.6锚索承载力为504KN办公室卫生管理制度一、主要内容与适用范围1•本制度规定了办公室卫生管理的工作内容和要求及检查与考核。
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 )
多点系泊系统动力分析方法
Ｎ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一
ｌＧ，ｌ・ｓｉｇｎ（Ｇ，）ｃｏｓ［（ｍ，一ＯＪｊ）ｆ＋（￡，一￡，）］
（１４）
ｊ＝ｌ
其中，ｆ，，∞，和ｓ，（ｊ＝１…２．，Ｎ）分别为不规则波组成波幅、圆频率和随机相位，Ｇｌ为频率为∞，的单
万方数据
７６
中国造船
学术论文
位波幅规则波平均二阶力。波浪阻尼系数ｂ。按频率导数法计算：
船体受到的总的缆绳力和力矩为Ｍ个浮筒的Ｍ个缆绳力和力矩之和，即：
瓦＝∑∥
（☆＝１，２，３）
（１９ａ）
万方数据
４３卷增币
邹志利等：多点系泊系统动力分析方法
甲
瓦
＝
Ｍ∑Ｈ
巧。 （ｘｎ ｙ■ｚ∽ 对。
（ｋ－４，５，６）（１９ｂ）
式中，（ｘ！“，ｖ＂ｚｙ）为缆绳在船体上一端在固结在船体上坐标中的坐标。 式（１７）中Ｍ∥为锚链对浮筒的作用力，其计算方法将在后面给出。
、
＝ｇ。Ｐ“（Ｊ＝１～６），浮筒运动位移为ｘｙ（ｆ）＝‘？’ｅ…，ｉ表示第ｆ个浮筒，ｕ为规则波频率。将它们
代入以下方程可求得运动幅值‘，和‘ｙ。
船运动方程为：
６
∑［（Ｍ＋ｄ目）戈，＋％主，＋％ｘ，］－Ｒ＋瓦
ｉ＝ｔ
浮筒运动方程为：
３
∑［（Ｍ“’＋口护）置≯＋自；’硝’＋ｃ：’ｘ”＝《“一《“一Ｍ∥
ｊ＝ｌ
（３）
ＹＨＲ尸Ｃ，（妒，）－（Ｐ／７６００）ＴＬ（Ｖ／０．５１４４）２ ＋ｄ・Ｃ。（妒）・（Ｐ，７６００）ＴＬ（Ｖ１０．５１４４）２
Ｎ，ｖＲＪ＝ＣⅣ（”）・（Ｐ／７６００）ＴＬ（Ｖｒ／０．５１４４）２ ＋口ＣⅣ（妒），（ｐ／７６００）ｒＬ（Ｖ／Ｏ．５１４４）２
浙江沿海地区浮码头在波浪作用下的锚系计算
浙江沿海地区浮码头在波浪作用下的锚系计算作者：夏静余昂烨来源：《科学与财富》2019年第27期摘要：浮码头受波浪影响较大，通过2种不同的方法计算波浪作用在趸船上的荷载，结合实际使用经验进行对比分析，選择较为合理的计算方法，可供理论研究和工程设计参考应用。
关键词：浮码头；波浪荷载；锚系计算一、浮码头适用性浮码头由趸船、趸船的锚系和支撑设施、活动引桥组成。
因趸船随水位作垂直升降，作为码头面的趸船甲板面与水面的高差基本不变。
在水位较大的区域，浮码头基本固定的干舷高度方便船舶的靠泊和人员的上下。
此外浮码头造价较低，趸船及相应设施拆装便捷，施工对周边环境影响较小，多应用于渔业码头和客货码头。
但趸船受波浪影响较大，因此适用于河港或掩护条件较好的海港地区。
二、浮趸船受力分析作用在趸船上的荷载主要有波浪力和水流力，由于趸船干舷高度低，受风面积小，因此趸船受风荷载极小，基本可忽略不计。
作用在趸船上的水流力计算可参考作用于船舶上的水流力计算。
由于浮码头应尽量避免有横流、斜向流或涡流的作用，一般浮码头前沿线布置与流向一致。
当流向与趸船前沿线方向一致时，水流作用面积为As=BT，B和T分别为趸船的宽度和吃水。
趸船宽度相比长度较小，而且吃水也不大，因此在一般的水流条件下，受水流力影响不大。
且水流力计算可参考《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）“附录F 作用于船舶上的水流力”，其计算较为明确，不存在争议。
而波浪力为周期性作用，其作用在趸船上的力目前没有明确的公式进行计算，若将趸船看成是固定的结构，波浪横向作用于趸船时，趸船将引起波浪的局部反射，趸船正面的干涉波高Hd既大于原始波高H，又小于波浪遇直立墙发生完全反射时的立波波高2H，因此需先计算趸船吃水T范围内的局部反射波高，从而得到趸船干涉波高Hd。
再将趸船视作直立墙绘制波压力图形（见图1），计算阴影范围内的波浪总力。
当波浪斜向作用于趸船时，可按修正系数对其进行修正，修正公式为KP=（1+COS0.5 θ）/2。
系泊系统设计模型
系泊系统设计模型作者：李睿意来源：《科学家》2017年第11期摘要本文主要研究近浅海观测网的传输节点在不同风浪流条件下，基于静力学与动力学方法，分析系泊系统的状态。
关键词静力学；悬链法；集中质量法；迭代法中图分类号 U6 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）11-0013-021 问题概述问题1：本题使用长为22.05m的锚链以及质量为1 200kg的重物球。
存在某海域，水深为18m。
假设海水静止，在风速为12m/s和24m/s的前提下，计算钢桶、钢管的倾斜角度，所给锚链的形状，浮标吃水的深度以及浮标游动的区域范围。
（ρ海水=1.025×103kg/m3）。
问题2：仍在问题1的条件下，设风速为36m/s，计算此时钢桶、钢管的倾斜角度，所给锚链的形状，浮标吃水的深度以及游动的区域范围。
问：在钢桶倾斜角度小于等于5°，锚链与海床夹角小于等于16°的前提下，重物球的质量应为多少？问题3：若海域实测水深为16m～20m，设计系泊系统，分析钢桶、钢管的倾斜角度，所给锚链的形状，浮标吃水的深度以及游动的区域范围。
考虑风力、水深和水流力。
假设海水速度最为1.5m/s、风速最大为36m/s。
针对问题1，首先在仅有风荷载的条件下，确立系统静力学模型。
对浮标、钢管、钢桶在精力平衡条件下进行受力分析，建立平衡方程。
进而利用悬链线控制方程对锚链相关参数进行求解。
其中海面风速为12m/s和24m/s时，浮标吃水深度分别为0.727 4m和0.751 4m。
解得钢桶和各节钢管的倾斜角度后，通过获得的锚链相关参数对锚链形状进行描述。
由于可假设风向为任一定向，因此，确定浮标的游动区域为以静力平衡状态下系统各部件在水平方向上的投影长度总和为游动半径的圆环上。
针对问题2，基于对锚链边界条件的考量，建立集中质量法静力学模型。
首先将浮标、钢管、钢管化作质点模型，对锚链按节点进行分段，分别建立静力学方程。
基于工程实例的船舶抛锚贯入深度的探讨分析
我国学者对船舶抛锚贯入深度进行了大量分析研究，庄元、 宋少桥尝试利用简单的物理模型分析锚整个下落过程的运动状 态，计算出锚的海底贯穿量〔2〕；张鹏杨等提出利用ABAQUS软 件建立抛锚贯入深度数值分析仿真模型来分析锚自身尺寸与质 量、落锚速度及海底土壤不排水抗剪强度对船锚贯入深度的影响 〔3〕；刘欢、王懿采用不同方法分析了船舶抛锚撞击对海底管道 的影响〔4〕〔5〕；王宏明运用能量分析法，就船舶抛锚对渤海湾海 底管道的撞击损伤进行分析，分别对不同埋层厚度、不同混凝土 厚度下的海底管道抛锚撞击及产生的凹陷深度等损伤程度进行研 究，提出渤海湾海底管道埋设深度的安全域〔6〕。结合以上分析研 究，本文通过对海底土体的受力分析，得出船舶抛锚贯入深度的 计算公式并在具体工程中进行验证。
2.船舶抛锚贯入深度计算
船舶抛锚至海底泥面时，对土体产生了一竖向荷载，在此荷 载作用下土体会产生变形，而后船锚会在荷载作用下插入海底土 体中，抛锚引起的土体下沉值与锚进入土体深度相加即为抛锚贯
入深度。 船锚的种类有很多，主要包括有杆锚、无杆锚和大抓力锚。
目前货船上主要应用的是无杆锚，这里选取霍尔锚进行分析。 2.1 锚链拉力与锚重的计算 根据《斜坡码头及浮码头设计与施工规范》(JTJ 294—98)中
然而，随着海上运输作业的日益频繁，海底管道的安全运营 问题也日益突出，纵观国内外近几年发生的多起海管、海缆受损 事故，其中绝大部分是由于船舶应急抛锚造成的。应急抛锚作业 可能会对海底管道造成一定的破坏，导致海底管道发生泄漏。因 此，对船舶抛锚贯入深度的分析可为管线的铺设、船舶作业提供 决策依据，对提高海底管道的综合经济效益具有现实意义。
图1 锚链计算简图
根据《海港设计手册》，锚系的动力计算公式是根据试验得 出的经验公式，根据试验船型尺寸，得出的该船型尺寸的受力锚 链最大拉力如下计算：
导管架下水系统驳船锚链力的动态计算
关 键 词 ： 船舶 、 舰船工程； 导管架下水； 锚泊系统 ； 力； 锚链 悬链线； 驳船 中 图 分 类 号 ： ６１１ Ｕ ６． 文 献标 识 码 ： Ａ
１ 引 言
在海洋结 构物锚泊 系统 的定 位计算 中 ， 通常是 给定结 构物 的偏 移量 ， 然后 计算 整个锚泊 系统 的 回复
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４ ９卷
第 ３期 （ 第 １ ２期 ） 总 ８
中
国
造
船
Ｖｏ１ ４ Ｎｏ ３ Ｓｅ ｉ １ＮＯ ８ ） ． ９ ． （ ｒａ ．１ ２
Ｓ ｐ ２ ０ ｅ ． ０ ８
２０ ０ ８年 ９ 月
Ｓ Ｉ Ｈ ＰＢＵ Ｉ ＤＩ Ｇ Ｆ ＣＨ Ｉ Ａ Ｉ Ｎ ０ Ｎ
文章 编 号 ： ０ ０ ４ ８ （ ０ ８ ０ — ０ ０ ７ １ ０ — ８ ２ ２ ０ ） ３ ０ １ － ０ ３
导 管 架下水 系统 驳 船锚 链 力 的动态计 算
张 光发 ， 纪 卓 尚 ， 李铁 骊 ， 林 焰
（ 大连 理 工 大 学 船舶 Ｃ Ｄ 工 程 中心 ， 宁 大连 １ ６ ２ ） Ａ 辽 １ ０４
型进 行 了验算 。
２ 锚链 悬 链 线基 本 方 程 与计 算 模 型
锚链 的计 算 目前 有 多种方法 ， 中以悬链 线分析 法 的演 算最 简单实用 。悬链 线是 指一种 具有均 质 、 其
内河工程船锚工作质量计算指南最新
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船舶用锚的计算和船舶阻力计算
一、用锚的计算锚的系留力：P=W aλa+W cλc L1P―――系留力。
是锚抓力与锚链摩擦力的和（9.81N）W a―――锚在水中的重量。
即锚在空气中重量×0.876(Kg)Wc―――锚链每米长在水中的重量（Kg）L1―――锚链卧底部分的长度（m）λaλc―――锚的抓力系数和锚链的摩擦系数霍尔锚的λaλc表锚的抓重比（海军锚/霍尔锚）锚的系留力也可用经验公式估算：P=W1H a+WH c L1W1―――锚重（Kg）H a―――锚的抓重比（见表）W―――锚链每米的重量（Kg/m）H c―――锚链摩擦系数取1.5－1.1二、锚链出链长度估算1、正常天气，一般不少于下表2、在急流区，出链长度不一般不少于表值3、在风速30m/s（11级）风眩角为300时出链长度值如链长小于5－6倍水深时，锚的抓力将因锚爪的切泥角小而变小，水面以下的链长的水深倍数与锚爪切泥角见表三、八字锚与单锚的锚泊系留力的比值：见表如图：四、航运船舶1、锚重的估算：每个首锚重量一般可用以下公式估算：W=KD2/3(Kg)K―――系数。
霍尔锚取6－8，海军锚取5－7D―――船舶的排水量（t）2、锚链尺寸估算：d=KD1/3或d=CW1/2或d=W1/2d―――锚链直径（mm）K―――系数。
可取2.85－3.25C―――系数。
可取0.3－0.373、每节锚链重量估算：Q=Kd2(Kg)K―――系数。
有档链取0.5375,无档链取0.56254、锚链强度估算：R=Kd2g(N)K―――系数。
有档链取56，无档链取38g―――9.81(m/s2)5、每节锚链环数估算：M=6250/dM―――每节锚链环数，取整数的单数（个）五、工程船舶以海军锚和锚缆计算1、锚重：船首边两只，每只锚重量按下式计算：W=K(A+15BT)(Kg)W―――锚重A―――满载吃水线以上各部分在船中纵剖面上的投影面积（m2）B、T―――分别为船舶宽度与吃水（m）K―――系数。