舾装船舶双档系泊期的系缆力分析

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某海缆敷设船系泊设备支撑结构强度分析

某海缆敷设船系泊设备支撑结构强度分析

Abs r c :I s d f iul t a c l t te s f s p ri tucur nd rm o rn q pm e t e t i t a t ti i c t o c l u a e sr s eso u po tng sr t esu e o i g e ui n sofa c ra n
摘 要 : 在对 某海缆敷设船进行 系泊设备支撑结构局部加强时, 由于系泊设备受力复杂,对系泊设备下板架在不 同工况下的应力难 以计算。 因此采用大型有限元计算软件建立 甲板局部结构模型,对系泊工况下甲板局部加 强进行强度
校核。
关 键 词 : 系泊设备;强度校核;局部加强;有限元
St e t na y i fS r ng h A l sso uppo tng St uc ur o o rng r i r t ef rM o i
圈I 匾 l i 瑾 j
Desgn & De i vel m en op t
某 海 缆敷 设 船 系泊设 备 支 撑 结构 强度 分 析
刘 江波’ ,范伯 明 ,社 ,上 海 2 015 中 国 船 舶 及 海 洋 _ 程 设 计 研 究 院 ,上 海 2 0 3 0 0 0; 0 3; 丁 0 1 5)
Equ pm e t fCa e S lp qu m n so bl hi i O l Il
LI Ja g o ,F N m i g , JAN G a g u U in b A Bo n I Gu n y
(1Ch n q n S Ch n q n 0 0 0; . a sNK, h n h i 0 3 ; a i eDe in& R s a c n t u e o . o g i gM A, o g i g 4 0 5 2 Cls s a g a 01 5 3 M rn sg 2 e e r h I si t fChn , h n h i 0 3 t i a S a g a 01 5) 2

某沿海双体客船系泊锚泊支撑结构设计

某沿海双体客船系泊锚泊支撑结构设计

某沿海双体客船系泊锚泊支撑结构设计一、引言随着旅游业的快速发展和人民生活水平的提高,海上旅游的需求日益增加。

伴随着这一需求的增长,海上客船也逐渐成为人们选择海上旅游方式的重要交通工具。

在海上客船的运输过程中,系泊锚泊是非常重要的环节。

设计一种安全可靠的系泊锚泊支撑结构对于保障海上客船的安全航行至关重要。

本文将针对某沿海双体客船的系泊锚泊支撑结构进行设计和探讨,旨在提高海上客船的系泊锚泊安全性和可靠性。

二、某沿海双体客船概述某沿海双体客船是一种专门用于沿海航运的双体结构客船,主要用于短途客运和旅游观光。

该客船具有较好的稳定性和抗风浪能力,适合在海域较为宁静的沿海水域进行航行。

客船的总长约为60米,总宽度约为20米,船舱设计为双体结构,能够同时容纳约200名乘客和船员。

客船主要采用柴油机作为动力装置,具有较好的经济性和航行性能。

三、系泊锚泊支撑结构设计要求1. 安全可靠性系泊锚泊支撑结构的设计首要考虑是安全可靠性,要保证客船能够牢固地停靠在码头或锚地,避免因浪涌或风力等外部环境因素导致客船的滑移或脱离码头或锚地。

2. 经济耐用性设计要考虑支撑结构的材料选用和工艺制作,使其具有较好的经济耐用性,能够适应海上环境的长期使用,并具有较低的维护成本。

3. 适应性和通用性支撑结构的设计应具有一定的适应性和通用性,能够适应不同码头和锚地的环境和条件,以应对不同的泊位和停靠需求。

四、系泊锚泊支撑结构设计方案根据某沿海双体客船的特点和系泊锚泊的实际需求,我们设计了以下系泊锚泊支撑结构方案:1. 码头系泊支撑结构为了保证客船能够安全快速地停靠在码头上,我们设计了一种具有多个吊耳和缆绳的码头系泊支撑结构。

在码头上设置固定的吊耳,客船到达码头后,通过船舷上的系泊绞车将缆绳固定在吊耳上,从而保证客船稳固地停靠在码头上。

为了防止客船因强风或浪涌而产生滑移,我们在码头上安装了一定数量的固定式缆绳,通过客船船舷上的系泊绞车将缆绳拉紧,增加了客船与码头之间的摩擦力,提高了系泊的安全性。

两点系泊系统系泊力影响因素分析

两点系泊系统系泊力影响因素分析

由于受 到系泊系统 中最大系 泊力 的限制 , 应尽 量减 小 预张力 , 主要 由船 艏 端锚 链 自重 提 供 , 论 计算 时 取 理 5k N的预 张力 。系 泊 系统 总体 布置 确 定后 , 绳 的 缆 长度也基本 确定 , 还需要根据输 油 条件及 油轮最 大 但
横 荡 位 移 进 行 调 整 , 后 确 定 缆 绳 长 度 为 6 最 5m。 此 外 , 于 海 况 条 件 的 复 杂 性 , 油 外 输 程 序 的 由 原
44 1
中 国 海 上 油 气
3 设 计 应 用
目前 两 点 系 泊 系 统 已 成 功 应 用 于 渤 海 B 32油 Z—
预 张 力 时 应 考 虑 对 这 2个 方 面 的 影 响 ; 绳 长 度 的 缆
选 择应 根据 系泊 力 的控 制 目标 值 、 总体 布 置 情 况 及 输 油 软管 的承受 能力 综合 选取 ; 理选择 设计 条件 , 合 合 理制 定操 作条 件 , 原 油 外 输作 业 率 提 高 具 有 重 对 大意 义 , 作业 条件 选择 时 , 尽 量运用 有利 的环 境 在 应 条 件 。 目前 两 点系泊 系 统在 实际应 用 中也 出现 了一 些 问题 , 后有 待进 一步 改善 , 系泊 系统 承受横 向 今 如
( f h r ZEn i ern o Of s o e0 g n e ig C .,Lt .,CN( C, d . K)
Ti i an n,30 52) 04
Ab t a t: Ac o di g o n sr c c r n t a oi il d v l pme t l ed e eo f n
K e r :t o y wo ds w po n s i t m oo i s s e ; m o rng rng y t m o i

超大型船舶系泊试验时系缆力分析

超大型船舶系泊试验时系缆力分析

1 螺 旋 桨 系柱推 力 计 算 _
随着船舶大型化 的趋势 ,系 泊试 验时螺旋桨发 出的系柱
推 力 也 越 来 越 大 ,严 重 威 胁 码 头 设 施 的 安 全 。 目前 很 多船 厂
简化 了大 型船 舶系泊试验时主机动 车的程序 ,但容易在航 行 试验 时出现 问题从 而严重影 响工期 。为此研究超大型船舶 的 系柱推力究竟有多大就显得非常有必要 。我们从 图 1逐步分
二 、理 论 分 析
图 1 螺 旋 桨特 性 曲线
螺 旋 桨 在 系 泊 状 态 时 ,船 速 V =0, 螺 旋 桨 的 进 速 系 数 J=0。 旋 桨 的推 力 系 数 K 和 扭 矩 系 数 K。 到 最 大 值 , 螺 T 达 螺 旋 桨 处 于 “ 载 ” 状 态 。按 照 柴 油机 特 性 ,主 机 必 然 降低 转 重 速而保持额定转矩运行 。

要 :超大型船舶在系泊试验码 头动车时产生很大的系柱推力 ,严重 影响码 头系泊作业安全 。结合工程实例 ,计
算 分析 了超 大 型船 舶在 不 同主 机 负 荷 下 的系 柱 推 力 ,并 利 用著 名 系 缆 力 分析 软件 OP I T MOOR,对 系 泊 试 验 时船 舶 的 系 缆 力进 行 分 析 ,优 化 设 计 了缆 桩 布 置 ,并 提 出 了合 理 建 议 。 关键 词 : 系 泊试 验 ;系 柱 推 力 ;OP I OOR;系 缆 力 TM
根 据 “ 转 矩 法 ” 计 算 螺 旋 桨 系柱 拖 力 步骤 如 下 : 等

P × xr 主机 额 定 功 率 计 算 得 到 螺 旋 桨 敞 水 收 0 / 由
到 功 率
Q =7 /z 敞水 特 征 曲 线查 得 J:0时 的转 矩 系 数 5 2m由 。 =Q/ X D 由主 机 等 转 矩 特 性 求 得 系 柱 状 态 的转 速 p。 由敞 水 特 征 曲线 查 得 l ,:0时 的推 力 系 数 T= 力 减 额 分 数 ,取 0.4 0 。 目前 船 舶 系 泊 试 验 主 要 是 按 照 海 船 系 泊 及 航 行 试 验 通 则》 ( GB/ 3 7 — 9 5 来 进 行 。规 范 中对 主 机 负 荷试 验 T 4 11 9 ) D 螺 旋 桨 系 柱 拖 力 F =r 1 t) 中 t 为 系 柱 状 态 时 的 推 (- 。 其 。

系泊系统静力分析_Frzhxf

系泊系统静力分析_Frzhxf

系泊缆索顾名思义,系泊缆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。

缆索可以使单一材质的,如钢丝绳、铁链、合成纤维绳或高强度植物纤维绳,也可以是分段由不同材质所组成。

缆索力学的研究和发展,不仅是因为其应用的广泛程度和重要性,还部分地由于其作为一个力学问题的复杂和有趣。

即使对于以单程匀质缆索系泊单一浮体的简单的系统,其分析的复杂性和目前存在的解法之多也是令人惊讶的。

众所周知,一种分析方法的有效性或适用范围取决于其赖以建立的假设与实际情况的符合程度。

对系泊缆索而言,缆索程度、自重、拉伸特性、系泊水深、波浪或流的动力影响、被系浮体的运动特性等众多因素对系统的静力和动力特性都有不同程度的影响。

如何根据特定缆索及系泊形式和要求来考虑这些“权”因子,构成了目前存在的分析方法的基本异同之处。

系泊缆索系统的力学分析总起来说大致可分为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缆索的载荷和系统的平衡状态,预估缆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缆索系统的动力响应,以判断设计的系统是否稳定,缆索的应力是否在许用应力范围之内,系泊系统能否满足特定的系泊要求等。

本章将着重介绍单缆系泊系统静力和动力分析的基本方法;对于多缆系统只作一般性的介绍。

在下面的理论展开中,缆索被看作是完全挠性的,或者说缆索不能传递弯矩。

1.单缆系统静力分析在此,我们首先考虑由单根缆索系泊单个浮体的最简单的情况,假设缆索由同一材料组成,在拉力作用下伸长可以忽略,沿缆索自重是均匀分布的。

如图1所示,设海底是水平的,水深为h,缆索锚固于海底的o点,在该处缆索与海底相切。

设缆索位于一垂直平面内,不考虑缆索的三维变形;海流没有垂向分量,水平流速亦位于(或平行于)缆索所在的平面内,流速的大小恒定,且不随水深变化。

图1 单缆系泊简图作用于缆索某一微元ds上的外力,如图2所示。

其中D和F分别为沿缆索元垂向和切向的单位长度流体作用力;T 为缆索张力;φ为缆索元与水流方向的夹角,称为缆索角;dT 和d φ分别为缆索元ds 上张力T 和缆索角φ的变化量;为单位长度缆索的水中重量,即缆索的空中自重扣除浮力。

系泊_拖曳_潜器脐带缆统一参数分析法_朱克强

系泊_拖曳_潜器脐带缆统一参数分析法_朱克强

第17卷第2期2003年04月华 东 船 舶 工 业 学 院 学 报(自然科学版)Journal of East China Shipbuilding Institute (Natural Science Edition )V o1.17No .2A pr .2003文章编号:1006-1088(2003)02-0001-05系泊、拖曳、潜器脐带缆统一参数分析法朱克强,李道根,冯 ,李维扬(华东船舶工业学院船舶与土木工程系,江苏镇江212003)摘 要:提出了一种能统一处理系泊、拖曳、脐带缆静态构形和张力计算的参数分析法。

缆索为三维,受载为流体力和多点载荷扰动,不计水面波浪动态激励以及流速的变化,并用三参数函数导出一个半解析公式。

只要提供不同种类的边界条件就可进行数值求解,从而统一解决了实际海洋缆索静态缆力、缆形计算,可用于初步设计阶段理解各参数之间的相互影响以及每个参数的作用。

关键词:流体动力学;缆索;动力响应中图分类号:U661.3 文献标识码:A0 引 言海洋缆索除了需要一定的强度特性之外,常常带有动力导线、仪器线路、光纤维等等,结果使缆的直径增加,造成作用其上的流体阻力不能忽略。

此时的载荷主要是流体产生的,缆索的重力不再是产生变形的主要因素。

另外,由于流体载荷是非线形的,缆索结构也都是大变形的,问题就显得更加复杂。

因此,传统的悬链线解法不再适用。

目前,在各种假设下求解静态缆索问题的文献多数是采取维数、弹性、拖曳力简化,围绕不同的曳力处理方法或载荷函数的取法也产生了不同的研究方法[1~9]。

从本质上看,缆索问题基本上是一种两点边值问题,其缆两端的一些或全部边界值为已知,不同的实际问题采用不同的边界条件而已。

大多数方法的一个共同缺点是大家各自采用不同实验或数值方法求解各自需要的一类问题,因而很难进一步发掘和综合利用这些分析特点。

本文研究的基本思想是考虑一种广义的三维缆索边值问题,经受多点载荷挠动,用3个基本参数导出一种半解析解,使它能适用于不同种类的边界条件,以期统一处理3种最常见的缆索问题,即系泊、拖曳、脐带缆问题。

长江某舾装码头靠泊能力论证评估

长江某舾装码头靠泊能力论证评估

长江某舾装码头靠泊能力论证评估◎ 聂彬彬1 许荔2 胡啸宇31.南京智航工程技术咨询有限公司;2.江苏省水利工程科技咨询股份有限公司;3.长江南京航道工程局摘 要:当前,随着船舶大型化的快速发展,长江部分港口能力结构不合理矛盾比较突出,且随着沿江岸线开发建设,沿江岸线资源的稀缺性越发显现。

为发挥好现有码头作用,优化已有港口岸线使用效率,对现有码头靠泊能力论证是必要的。

本文以长江某舾装码头为例,参考交通部文件,针对特定的论证船型,从航行条件适应度、码头设施安全性角度出发,对舾装码头进行靠泊能力论证,其评估的要点可为类似项目参考。

关键词:码头;靠泊能力;论证船舶航行条件适应性;码头设施安全性当前,随着船舶大型化的快速发展,长江部分港口能力结构不合理矛盾比较突出,且随着沿江岸线开发建设,沿江岸线资源的稀缺性越发显现。

超过原设计船型在限定条件下靠离泊和生产作业可以在一定程度上缓解现有港口基础设施能力不足与港口生产需要的矛盾,但对码头设施、船舶和港口生产作业带来了安全隐患[1-2]。

为发挥好现有码头作用,优化已有港口岸线使用效率,对现有码头靠泊能力论证是必要的。

本文以长江某舾装码头为例,参考行业文件[3],针对特定的论证船型,从航行条件适应度、码头设施安全性角度出发,对舾装码头进行靠泊能力论证。

1.项目简介1.1工程简介码头采用顺岸布置1个7万吨级舾装泊位(水工结构按10万吨级舾装船舶设计),码头长度500m。

舾装码头平台宽度18m,码头面设计高程5.50m。

码头前沿布置停泊水域和回旋水域,停泊水域宽81m,回旋水域顺码头前沿长轴长750m,垂直于码头前沿短轴长450m。

码头平台目前共配置1台60t门座起重机和1台45t门座起重机进行吊装作业。

舾装码头采用高桩梁板式结构型式,排架间距为7.00m,每个排架下设5根Φ800PHC管桩,含1根直桩,两对叉桩,码头前沿斜桩斜度7:1,后沿斜桩斜度10:1,其余斜桩斜度为4:1。

某沿海双体客船系泊锚泊支撑结构设计

某沿海双体客船系泊锚泊支撑结构设计

某沿海双体客船系泊锚泊支撑结构设计作者:王轩黄涣青来源:《广东造船》2020年第02期摘要:本文介紹了中国船级社《规范》对系泊锚泊设备支撑结构的设计和计算方法,并以某沿海双体客船为实例,对该船首尾系泊锚泊设备支撑结构的设计进行阐述。

基于Patran/Nastran有限元软件,建立包含舷墙和锚机基座的船体有限元模型,对各系泊锚泊设备进行受力分析,校核其支撑结构强度。

计算结果表明,该船系泊锚泊支撑结构满足《规范》的相关强度要求,可为同类船舶系泊锚泊支撑结构设计提供参考。

根据计算结果,对设计方案提出建议和注意事项。

关键词:系泊锚泊;支撑结构;强度计算中图分类号:U663.7 文献标识码:AAbstract: This paper introduces the design and calculation method of supporting structure of mooring and anchoring equipment in the rules of China Classification Society (CCS), and takes a coastal passenger catamaran as a design example to describe the design method of fore and aft mooring equipment supporting structure. The finite element model of hull including bulwark structure and windlass foundation is established based on Patran / Nastran software, and the force analysis and strength check are carried out for the mooring and anchoring equipment and its supporting structure. The results show that the supporting structure of the ship meets the relevant strength requirement of the CCS’s rules and can provide reference for the design of mooring and anchoring supporting structure of similar ships. Some suggestions and matters needing attentions are put forward according to the calculation results.Key words: Mooring and anchoring; Supporting structure; Strength calculation1 前言船舶系泊锚泊设备在工作时,会受到较大的集中载荷。

系泊船舶缆绳受力控制系统研究

系泊船舶缆绳受力控制系统研究

系泊船舶缆绳受力控制系统研究随着全球贸易和交通的不断发展,船舶作为重要的运输工具之一,其安全和效率的重要性日益凸显。

系泊船舶在停靠和装卸货过程中,缆绳的受力控制直接关系到船舶的安全与稳定。

然而,海况的复杂性和缆绳受力控制的难度为系泊船舶的安全带来挑战。

为了解决这一问题,本文将深入探讨系泊船舶缆绳受力控制系统的相关知识、经验及发展前景。

系泊船舶缆绳受力控制系统主要由缆绳、滑轮、绳索、链接器等部件组成。

缆绳通过滑轮和绳索与船舶相连,链接器则用于固定缆绳与船舶的连接。

在受力控制方面,该系统主要通过调节缆绳的松紧度来控制船舶的移动和摆动,以保证船舶的安全和稳定。

系泊船舶缆绳受力控制系统主要采用以下三种控制策略:静态定位控制:在船舶停靠或装卸货过程中,通过控制缆绳的松紧度,使船舶保持静止不动的状态。

这种控制策略主要通过调节缆绳的长度和松紧度来实现。

动态跟踪控制:在船舶动态过程中,通过实时监测海况和船舶状态,调整缆绳的松紧度,以保持船舶的稳定性和安全性。

这种控制策略主要依赖于先进的传感器和控制系统来实现。

紧急应对控制:在遇到紧急情况时,系统会自动切断缆绳的连接,以避免船舶受到损坏。

同时,该系统还会启动应急预案,重新调整缆绳的松紧度,使船舶恢复稳定状态。

系泊船舶缆绳受力控制系统设计主要涉及以下步骤:参数设置:根据船舶的实际尺寸、吨位和作业需求,设定系泊缆绳的长度、直径、材质等参数,以确保缆绳具有足够的强度和耐磨性。

系统优化:在满足船舶基本需求的基础上,对受力控制系统进行优化设计。

这包括对滑轮、绳索、链接器等部件进行选型和协调,以确保系统整体性能的最优。

可靠性提升:针对海况的复杂性和作业的高风险性,采取有效措施提高受力控制系统的可靠性。

例如,选用具有自适应调节功能的链接器,以应对各种复杂海况;采用传感器和监测系统对缆绳的受力状态进行实时监控,及时发现并处理异常情况。

随着科学技术的不断进步和航运业的持续发展,系泊船舶缆绳受力控制系统将具有更为广阔的应用前景。

系泊船舶缆绳受力控制系统研究

系泊船舶缆绳受力控制系统研究

大连理工大学硕士学位论文系泊船舶缆绳受力控制系统研究姓名:孙明坤申请学位级别:硕士专业:结构工程指导教师:陈廷国20060601——一奎垄堡三查堂婴主盟塞竺兰垡堕塞坐标系绕Dy’转动oy角度时P1卜唧,o”匕,j阡降警阱钏州c】(|]=隧从而有:[_尸J=卜・㈢一c8。

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c玑‘’c臼uc日。

(2.2)(2.3)一sin臼=o]fxlfzl。

≯删叫卅H(2.4)其中c表示cos,s表示sin。

假设船舶为小位移运动,因此系泊船舶的转角。

x,9y,oz较小,因此保留到一阶小量,有sln口J群口Jcos仇≈lsln目,≈p,cos占。

≈lsln口:≈0:cOs曰:≈1引疆钏∽,,考虑船舶沿三个坐标轴方向上的平动,船舶重心在固定坐标系中的位移为‰“。

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辜][i]+(i;]一[i]cz.,,2.2缆绳非线性模拟”1“,”2巩以以(2.8)2.2.1wiIson公式对于某些缆绳,可以直接使用wiIson公式进行计算,fo-占<O只1‘。

’21cP乏s”s≥。

f2.91式中:c。

一缆绳弹性系数,dp一缆绳直径(单位m);£一缆绳应变,£=As/s,s.缆绳长度,△s一缆绳变形长度;n一指数。

吵.x0吖O吁.yO0●0lOn㈨∽=缸缈止系泊船舶缆绳受力控制系统研究图3.4系泊系统Ansys分析结粜Fig.3.4柚“ysisresu“ofmooringsystemusingAnsys表3.5不同荷载作用下两种计算方法缆绳内力对比Tab3.5c伽apa碍oftwocalculationmethodunderdiffereInloadc∞eFx=4000缆绳编号l1IIIIⅣVⅥFv=一5000程序计算缆绳49561570201761126880Fz=0内力Mx=0Ansys计算缆绳Mv=05021.6l6048O.00001736.6130090.0000内力Mz=0Fx=一6000缆绳编号IIIIlIⅣVⅥFv=一5000程序计算缆绳0118792590O159547268F2=0内力Mx=0Ansys计算缆绳Wv:00.0000I20582539.60.0000161027317.2内力Mz=0。

船厂舾装码头停泊大中型散货船的系泊力计算

船厂舾装码头停泊大中型散货船的系泊力计算

船厂舾装码头停泊大中型散货船的系泊力计算摘要:近年来随着航运市场的变化以及世界各国造船技术不断进步,我国各船厂建造的船型也在不断大型化、先进化。

本文结合船厂实际,研究大型船舶舾装码头系泊方案。

可为船厂基建设计时提供码头系泊设施的施工提供依据,同时也为船坞长提供码头舾装靠泊时的缆绳配置方案。

特别是在极端天气情况下(如台风)所需的缆绳配置标准。

关键词:大型船舶、系泊力、安全、计算首先,对系泊力基本知识和要素做下介绍:船舶设计建造时,针对不同船型,都有一份重要的图纸-系泊布置图(MOORING ARRANGEMENT),图中一般都包含了船舶码头系泊时的带缆方式等信息。

关于带缆布置,着重从以下这几个方面来了解和掌握相关知识:1. 系泊力计算,基于IACS UR A Recommendation No.10要求;2. 带缆设备位置设置基准,含位置信息研讨;3. 带缆舾装件的强度检讨;本案例中船厂环境概况:大型船舶码头停泊期间,其系泊的安全性主要影响因素为厂区的风速和水流速度。

因此在计算前要完整掌握船舶系泊地的的气象、水文条件以便后续能够得到最为真实的计算数据及结果。

考虑到船厂码头舾装工期较长,很可能遭遇台风等恶劣天气。

因此系泊力计算时要考虑应对台风时的临时带缆工况:1.水文(流速、流向)本案例中船厂厂区建有防波堤,建设前实测资料表明:本水域潮流基本上呈东南、西北向,最大流速方向与海岸线平行。

口门及湾内涨、落潮流速较小,涨、落流速为15cm/s~19cm/s,口门实测最大涨潮流速为59cm/s,最大落潮流速60cm/s(选取作为本计算水流速度)。

另外,由于是专门为船厂码头建造,防波堤内波浪情况几乎可以忽略不计。

2. 风况根据码头所在位置当地的气象资料和船厂自测可信风力数据统计分析:多年平均风速 3.82m/s最大风速 30m/s(相当于11级风况)常风向频率 NNE 31%次常风向频率 N 27%强风向 NNW,其最大风速 30m/s3. 船厂码头系泊用缆绳情况本案船厂系泊使用的缆绳规格锦纶复丝绳,直径104mm,标称破断力1785KN,实际破断力为1824KN,所建造的船舶下水后,都是利用船上现有绞车进行带缆。

船舶靠泊系缆力

船舶靠泊系缆力

船舶靠泊系缆力一、介绍船舶靠泊系缆力是指船舶在靠泊或离港过程中,使用缆绳与码头或锚地等固定物相连接产生的力量。

这种力量对于保持船舶的稳定性和安全性至关重要。

本文将详细探讨船舶靠泊系缆力的作用、相关计算方法和影响因素等内容。

二、船舶靠泊系缆力的作用船舶靠泊系缆力具有以下几个作用: 1. 保持船舶位置稳定:船舶靠泊系缆力可以防止船舶在风浪或潮流的影响下偏离预定位置,从而保持船舶的位置稳定。

2. 控制船舶运动:通过调整系缆的张力,可以控制船舶在靠泊或离港过程中的速度和方向,提高船舶的操纵性。

3. 分散荷载:船舶靠泊系缆力可以分散船舶与码头之间的载荷,减轻码头的压力,保护码头结构。

三、船舶靠泊系缆力的计算方法船舶靠泊系缆力的计算涉及到诸多因素,包括船舶类型、尺寸、系缆方式、环境条件等。

下面将介绍两种常用的计算方法。

1. 经验公式法经验公式法是根据大量实际船舶靠泊数据得出的经验公式进行计算。

公式的形式通常为:F = C * A * V^2其中,F表示系缆力,C为系数,A为横截面积,V为风速或海流速度。

2. 试验方法试验方法是通过实际试验得出系缆力与各种因素之间的关系,从而进行计算。

具体步骤包括: 1. 在实际环境中布置传感器,测量船舶靠泊系缆力和各种影响因素。

2. 统计并分析试验数据,建立系缆力与各因素之间的关系模型。

3. 根据建立的关系模型,对于给定的船舶和环境条件,进行系缆力的计算。

四、船舶靠泊系缆力的影响因素船舶靠泊系缆力受以下几个主要因素的影响:1. 船舶尺寸和型号船舶的尺寸和型号会影响船舶的抗风能力和水动力特性,从而影响系缆力的大小。

2. 风速和海流速度风速和海流速度的大小和方向都会影响船舶受到的外力,进而影响系缆力的大小和方向。

3. 系缆方式系缆方式包括单缆系泊、双缆系泊和多缆系泊等,不同的系缆方式会对船舶靠泊系缆力产生不同的影响。

4. 缆绳材料和直径缆绳的材料和直径会影响缆绳的强度和刚度,进而影响系缆力的传递。

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。

码头系泊船舶系缆力及运动量数值模拟

码头系泊船舶系缆力及运动量数值模拟

码头系泊船舶系缆力及运动量数值模拟
周丰;张志明;杨国平;马小剑
【期刊名称】《中国港湾建设》
【年(卷),期】2010(000)0z1
【摘要】数值模拟与物理模型试验和原型观测相比具有经济、快速的优点.基于静力平衡模型,开发了在风、流作用下系泊船舶系缆力和运动量的计算软件Qmoor.Qmoor根据船舶类型和吨位确定系泊船舶水下的迎流面积和水上的迎风面积,由经验公式计算风、流对码头前船舶的作用力.系缆力采用考虑缆绳非线性变形的Wilson公式计算,同时也考虑了护舷的变位与靠泊力之间的非线性关系,计算结果与物理模型试验结果吻合较好,与商业软件Optimoor计算结果也进行了比较,Qmoor计算更准确,功能更齐全.
【总页数】4页(P60-63)
【作者】周丰;张志明;杨国平;马小剑
【作者单位】中交水运规划设计院有限公司,北京,100007;中交水运规划设计院有限公司,北京,100007;中交水运规划设计院有限公司,北京,100007;大连理工大学,海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁,大连,116024
【正文语种】中文
【中图分类】U656.126
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船舶系缆力计算

船舶系缆力计算

设计船型:2(1:货船,2:矿石船,3:油船)装载情况:2(1:满载,2:半载或压载)船舶方形系数 C b =流向角 θ =系缆力1、风成系缆力⑴、船体水面以上横向、纵向受风面积 A xw 、A ywlogA xw =+logDW=+log =logA yw =+logDW=+log =A xw =㎡A yw =㎡⑵、作用在船舶上的计算风压力的横向、纵向分力 F xw 、F yw其中V x :设计风速的横向分量,取m/sV y :设计风速的纵向分量,取m/s ζ:风压不均匀折减系数,取F xw =**2*=KN F yw =**2*=KN2、流成系缆力a 、水流与船舶纵轴平行或流向角θ<15o 和θ>165o 时F xmcxsc C xmc:水流力船尾横向分力系数,插值计算得相对水深 d / D =/=d :系靠船结构前沿水深,取m D :与船舶计算装载度相对应的平均吃水,取mρ :水的密度,取V :水流速度,取B ' :船舶吃水线以下的横向投影面积logB ' =+logDW=+log =DW 为船舶减载排水量,取T B ' =㎡F xsc =*/2*2*=KNF xmc =*/2*2*=KN F xsc + F xmc =+=KN ⑵、水流力纵向分力 F yc12585(400000)(400000)4.09980.3770.5330.3770.5330.7330.60125.80.7330.60123063.362900.673.610-51258525.80.6369949.010-5230600.601 1.111.1(400000)1.025t/m 30.5m/s 0.140.088440000081740.14 1.0250.581741470.08 1.0250.581740.82510842313.91250.4840.6120.4840.6121.1147z2510*6.73x xw xw V A F -=z2510*0.49y yw yw V A F -=其中C yc :水流力纵向分力系数C yc =Re -0.134+b =*-0.134+=VL *νL :船舶吃水线长度,取m ν:水的运动粘性系数,取m水温:23o C系数 b =B / D=/=S :船舶吃水线以下的表面积S =1.7LD + C b LB =**+**=㎡F yc =*/2*2*=KNb 、流向角15o ≤θ≤165o时⑴、横向分力 F、纵向分力 F yc其中C xc 、C yc :水流力横向、纵向分力系数π*π*a 1 =相对水深 d / D =b 1 =a 2 =b 2 =θ =A xc 、A yc :船舶水下部分垂直和平行水流方向的投影面积A xc =B ' sin θ=*sin =㎡A yc =B ' cos θ=*cos =㎡F xc =*/2*2*=KN F yc =*/2*2*=KN3∑Fx =+=KN ∑Fy =+=KN K :系船柱受力不均匀系数,取n :计算船舶同时受力的系船柱数目,取10个α :系船缆的水平投影与码头前沿线所成的夹角,取30oβ :系船缆与水平面之间的夹角,取30o0.933000.046雷诺数 Re ==0.0060.046161.290.0060.02930.93=161.290.53002503848127253811.5 3.30431.725011.5+a 1180πθ127250.825= 1.6810++0.5b 21801.7010=C yc =b 10.0293 1.025C xc =180a 2πθ0.4710(10)1.708174+=1801.1=0.310.47369923139300.311.688049.80.6067 1.0250.51419.40.60670.76328174(10)1419.41100.6067 1.0250.58049.862604848 1.33930+48]N = 1.3[sin 30cos 30cos 30cos 30**=KN0.866+]N =10[48=]1188.21.310[0.50.8663930+0.866221.1 1.3C xsc :0.140.1 C xmc :0.080.05(10-4202510.892.23.5###0.006。

船舶靠泊系缆力

船舶靠泊系缆力

船舶靠泊系缆力船舶靠泊系缆力是指船舶在靠泊时所需的缆绳张力。

船舶靠泊系缆力的大小取决于多种因素,如船舶的大小、风力、潮汐、锚地的深度和底部情况等。

船舶靠泊系缆力的计算是非常重要的,因为如果缆绳张力不足,船舶可能会漂移或者脱离码头,导致严重的事故。

另一方面,如果缆绳张力过大,可能会导致缆绳断裂或者码头结构受损。

船舶靠泊系缆力的计算需要考虑多种因素。

首先,需要考虑船舶的大小和重量。

大型船舶需要更多的缆绳张力来保持稳定。

其次,需要考虑风力和潮汐。

当风力和潮汐较大时,需要增加缆绳张力以保持船舶的稳定。

此外,需要考虑锚地的深度和底部情况。

如果锚地的深度较大,需要更多的缆绳张力来保持船舶的稳定。

如果锚地的底部情况不良,如有岩石或者其他障碍物,需要更多的缆绳张力来避免船舶受损。

船舶靠泊系缆力的计算还需要考虑缆绳的材料和直径。

缆绳的材料和直径会影响缆绳的强度和耐用性。

一般来说,缆绳的材料包括钢丝绳、合成纤维绳和混合材料绳。

钢丝绳的强度和耐用性较好,但是重量较大。

合成纤维绳轻便,但是强度和耐用性较差。

混合材料绳结合了钢丝绳和合成纤维绳的优点,是一种较为理想的选择。

在实际操作中,船舶靠泊系缆力的计算需要根据具体情况进行调整。

如果发现船舶漂移或者缆绳断裂的情况,需要及时调整缆绳张力。

此外,需要定期检查缆绳的磨损和损坏情况,及时更换缆绳以保证船舶的安全。

总之,船舶靠泊系缆力的计算是船舶靠泊操作中非常重要的一环。

合理的缆绳张力可以保证船舶的稳定和安全,避免发生严重的事故。

在实际操作中,需要根据具体情况进行调整,并定期检查缆绳的磨损和损坏情况。

海洋工程中钢丝绳的船舶系泊力学分析

海洋工程中钢丝绳的船舶系泊力学分析

海洋工程中钢丝绳的船舶系泊力学分析钢丝绳是海洋工程中常用的船舶系泊装置,它承受船舶静态和动态荷载,并能保持船舶的位置稳定。

钢丝绳的船舶系泊力学分析是确保船舶安全系泊和保证船舶固定位置的重要环节。

钢丝绳是通过多股钢丝拧合而成的,具有高强度、耐腐蚀和重量轻的特点,是理想的船舶系泊材料。

它由主绳和辅助绳构成,主绳通常由三股或六股钢丝组成,辅助绳由多股单丝组成,用于增加系泊系统的强度和可靠性。

在船舶系泊力学分析中,需要考虑的主要因素有:风力、潮汐、海浪、船舶自身重量以及泊位的海底地质条件。

这些因素会对钢丝绳的受力产生影响,进而影响船舶的稳定性和固定性。

首先,风力是船舶系泊力学分析中最重要的因素之一。

风力会产生水平力和垂直力,对系泊系统产生横向和纵向的拉力。

横向风力会使船舶在泊位上产生偏移,而纵向风力会使船舶在泊位上产生前后摇晃。

钢丝绳的受力分析需要考虑风向、风速以及钢丝绳的尺寸、材料和强度等因素。

其次,潮汐和海浪也是影响船舶系泊力学分析的重要因素。

潮汐会引起水位的变化,从而产生垂直力。

同时,海浪会产生波浪力,使船舶在水中产生上下颠簸的力。

这些力都需要在钢丝绳的受力分析中考虑进去,以确保船舶在泊位上的稳定性。

此外,船舶自身的重量也是影响船舶系泊力学分析的重要因素。

船舶的重量会使钢丝绳在受力时产生张力,并影响船舶在泊位上的稳定性。

船舶的重量需要准确测量,并结合其他因素进行综合分析。

最后,泊位的海底地质条件也对钢丝绳的受力产生重要影响。

如果海底地质条件较差,容易导致钢丝绳产生外滑现象,降低船舶的系泊可靠性。

因此,在船舶系泊力学分析中应该考虑到泊位的海底地质条件,确保钢丝绳能够稳定地固定船舶。

综上所述,海洋工程中钢丝绳的船舶系泊力学分析对确保船舶的安全系泊和保持船舶固定位置起着重要的作用。

在分析过程中需要考虑风力、潮汐、海浪、船舶自身重量以及泊位的地质条件等多个因素,并对钢丝绳的受力情况进行准确分析,以保证船舶在泊位上的稳定性和可靠性。

船舶系泊缆绳的力学分析及应用

船舶系泊缆绳的力学分析及应用

船舶系泊缆绳的力学分析及应用船舶系泊缆绳的力学分析及应用新日照船长廖秉军摘要:分析船舶在系泊期间缆绳的静态力学分析和动态力学分析及应用关键词:系泊设备、缆绳、静态力学、动态力学、刹车力、破断力、缆车绞力、恒张力参考文献:无一、引言随着船舶的大型化,船舶的系泊安全已经成为构成船舶事故和风险的重要因素之一。

船舶系泊主要依靠缆绳、缆机、缆桩、出缆孔、导向滚轮等设备进行配置和操控。

船舶大型化以后,这些设备需要操控的力量非常大,而且不同的操控方法和能力对这些力量的调整幅度差别非常大,合理的指挥方案和良好的操作技能比盲目的指挥和操作可以更合理地掌控好这些力量,减少船舶在系泊期间的事故和风险。

为了能更好地制定指挥方案和掌握良好的操作技能,能更好地控制好这些巨大的力量,很有必要对船舶系泊设备进行静态力学分析和动态力学分析,对可能出现的风险准备好应对预案,才能更好地应对影响船舶系泊安全的各种风险。

图1二、缆绳的静态受力分析(一)静态缆绳受力分析如图1所示:缆绳受力F。

根据力的矢量性,F可以分解为F1和F1'。

F1'可以又可分解为F2和F3,对船舶系泊安全起作用的就是F2和F3。

缆绳力的大小和弹簧相似,都属于弹性形变。

弹性系数为K,(出缆部分每一小段的)伸长(形变)长度为ΔL ,则F=K·ΔL(0°<α<90°,0°<β<90°),根据三角形正弦和余弦定律可知:F1=F·sinα——→对抗船舶浮力,α ↑,F1↑F1′=F·cosα——→是F2和F3的合力, α ↓ , F1′↑F2=F1′·sinβ=F·cosα·sinβ——→提供横向驻留力, α ↓ , β↑ , F2↑F3=F1′·cosβ=F·cosα·cosβ——→避免船舶向前移动, α ↓ , β↓ , F3↑假设系泊期间船舶没有发生前后左右移动,则角α是变量(随潮汐和吃水变化),角β是定值(出缆点距系固点的横向a和纵向b距离不变)。

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工 程 与试 验 E I E I LT S NG NE R NG 8 E T
Ma .2 1 r O2
舾 装 船 舶 双 档 系泊 期 的 系 缆 力 分 析
张鹏 程 朱 庆 华 ,
(. 海大 学港 口海岸 与近 海工程 学 院 , 苏 南京 2 0 9 ; 1河 江 1 0 8 2 江苏省 水利勘 测设 计研 究 院有 限公 司, 苏 扬 州 2 5 0 ) . 江 2 0 9
c l t h o i o c ft s m o rng wa s bt i e y t y o t y ng wi d l a nd u a e t e mo rng f r e o hi o i y i o a n d b he wa f s ud i n o d a fo f c l w or e,a he he s f t nd t n t a e y ofmoo i nd be t n i e t u t r s d s u s d rng a r hi g fx d s r c u e i ic s e .Re e e e i f r nc s
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Ke wo d s p o t itng;d ubl o i y r s: hi u fti o e mo rng;moo i g f r e;wi d l a rn o c n o d;fo f r e l w o c
全性 , 为类 似 工 程 中双 档 系泊 船 舶 的安 全 带 缆 提 供 参 考 。
关键词 : 装船舶 ; 档系泊 ; 舾 双 系缆 力 ; 荷 载 ; 流 力 风 水
中 图分 类 号 : 5 . 1 U6 6 1 3 文 献 标 识 码 : B d i1 . 9 9 j is . 6 43 0 . 0 2 0 . 0 o :0 3 6 /.sn 1 7 — 4 7 2 1 . 1 0 2
大 , 关规 范 的规 定 已 经 滞 后 于 船 舶 工 业 的发 展 。 相

引 言
随 着 全 球 船 舶 工 业 的 发 展 , 国 的 造 船 业 突 飞 中
《 口工程 荷载 规范 》】 港 _ 虽然对 船舶 荷载 的计算 作 了 相应 的规 定 , 双档 系 泊 舾 装船 舶 带 缆 方式 的计 算 但
Reo r e o ,Lt 2 0 9,Ji n s a g u,Ch n ) ia
Ab ta t W ih t veop ntofs pbu l ng i us r s r c : t hede l me hi idi nd t y,mor nd m o e s i s a e d ubl o r d ea r h p r o em o e a mo i g a r hi g i e s r c ur . The e ar no t nd r ie e ho t de e mi e he t orn nd be t n fx d t u t e r e s a a d z d m t d o t r n t
( . o lg f r o 1 C le eo Ha b r,Co sa n f h r gi ern a t l d Of s o eEn n e i g,Ho a i e st a hi Un v r i y, Na j n 1 0 8 n i g 2 0 9 ,Ji n s a g u,C ia;2 J n uS r e i g a d Dei n tt t f Wa e hn . a gs u v y n n sgn I siueo tr
还没 有 明确 的规定 与计 算 方 法 。 目前 , 于双 档 系 对 泊舾 装船 舶 的带缆 及 系 、 船结 构 上 系 船 和 防撞 消 靠
猛进 。对 长江下 游而 言 , 限 的长 江岸 线资 源 , 乎 有 几 不能满 足 船舶工 业发展 的需 求 , 线显 得 日趋紧 张 。 岸
摘 要 : 着 造 船 业 的发 展 , 舶 双档 系泊 于 固定 式 系 船 、 船 结 构 的 方 式 越 来 越 多 , 这 种 系 泊 方 式 的 系 缆 力 在 随 船 靠 而
现 有 的 规 范 及 理 论 中 尚 无 确 定 的 计算 方法 。本 文运 用 流体 力 学原 理 , 过 分 析 作 用 于 舾 装 船 舶 上 风 荷 载 和 水 流 力 通 的 特 征 , 出一 种 双 档 系 泊 于 固定 式 系 、 船结 构上 的 舾 装 船 舶 的 系 缆 力 的计 算 方 法 , 后 论 证 系 、 船 结 构 的 安 得 靠 然 靠
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