系泊力的案例
老船的船舶設(shè)計(jì)系泊力計(jì)算
很多大型散貨船，在船舶設(shè)計(jì)時(shí)，沒有出舾裝計(jì)算書，沒有給舾裝數(shù)EN，更沒有給船舶設(shè)計(jì)系泊力The Ship Design MBL。這次新加坡rightship檢查，看到了一條船的纜車有2套剎車力性能BHC，實(shí)際上每條船只能有一個(gè)設(shè)計(jì)系泊力。所以，我在此再完善一下老船的設(shè)計(jì)系泊力計(jì)算方法。
1、某輪舾裝數(shù)，在Survey Status中的數(shù)值為 5445
2、對于2024年以前的船，應(yīng)遵守MSC/Circ.1175，設(shè)計(jì)系泊力參考在七百千牛左右；（隨著法規(guī)的延續(xù)理解名詞定義，在此認(rèn)為Circ.1175的MBS就是Circ.1175.Rve.1的 MBLsd）
3、查看該輪的甲板機(jī)械完工圖，8部絞纜機(jī)中的3部BHC=470kN，5部的BHC=590kN.
有點(diǎn)不可思議的做了內(nèi)插，得到的BHC=545kN，根基上次發(fā)文的 MBLsd=1.25*BHC = 681.25kN ，該值不滿足Circ.1175要求。
建議按照 BHC=590kN，計(jì)算本船的設(shè)計(jì)系泊力。
3. 上次發(fā)文，引用了ISO-3730:
根據(jù)是ISO-3730，滾筒制動(dòng)力不小于設(shè)計(jì)系泊力的0.8倍。(即BHC=0.8MBLSD）
由于一條船有一個(gè)設(shè)計(jì)系泊力，所以，建議該輪引用 MBLsd=1.25*BHC = 1.25 * 590 = 727.5 kN.
4. 對于剎車力測試的打滑力，建議考慮較小纜車的BHC。
本文來自：船匠123
展開 單點(diǎn)系泊系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)方法概述
在該位置上能夠有效減小系泊力和作業(yè)載荷，保證高效安全的油氣輸送作業(yè)。
4 單點(diǎn)系泊系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及展望
目前國際上具備單點(diǎn)系泊設(shè)計(jì)能力的公司主要包括Blue Water和IMODCO等，具備比較豐富的單點(diǎn)系泊設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。國內(nèi)涉及相關(guān)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)單位較少，部分船舶及海工公司從事過單點(diǎn)系泊的建造和安裝，包括蓬萊巨濤、大連船舶重工和中遠(yuǎn)船務(wù)等。
未來隨著海洋石油勘探開發(fā)投資的增長，以及FPSO和FSRU等浮式裝置的大量應(yīng)用，我國單點(diǎn)系泊系統(tǒng)的市場前景依然廣闊。因此有必要通過調(diào)研學(xué)習(xí)、課題研究和項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)等手段提高設(shè)計(jì)能力，掌握關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)國產(chǎn)化，助力我國海洋工程裝備領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
本文來自：藍(lán)海號角
展開 船舶自動(dòng)系泊系統(tǒng)最新發(fā)展
在兩種自動(dòng)系泊系統(tǒng)中，為確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需為其配備持續(xù)穩(wěn)定的電源，為確保吸盤能夠與船舶外舷緊密貼合并隨著船舶動(dòng)態(tài)小幅運(yùn)動(dòng)，都需要有高精度的位移傳感器、壓力傳感器和精確的控制系統(tǒng)及能夠提供足夠吸附力的吸附單元，與傳統(tǒng)纜繩系泊相比，船舶所受系泊力的位置由甲板上的系纜樁變?yōu)榱讼蟼?cè)外板，此處在進(jìn)行船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)需進(jìn)行相應(yīng)加強(qiáng)。
此外，使用磁力式自動(dòng)系泊時(shí)，磁力吸盤產(chǎn)生的磁場會(huì)對船上的磁力設(shè)備產(chǎn)生一定的影響。
使用自動(dòng)系泊系統(tǒng)替代傳統(tǒng)纜繩系泊系統(tǒng)將增加港口建設(shè)成本，但是從長遠(yuǎn)來看，無論是磁力自動(dòng)系泊系統(tǒng)還是真空式自動(dòng)系泊系統(tǒng)都能提高港口使用率和系泊效率，降低人員成本，從而為港口產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
作者：沈文何 段雨萱 萬高 劉佳侖
END
本文來自：中國船檢
展開 ANSYS AQWA系泊分析：漂浮式海洋牧場養(yǎng)殖裝置系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)
TANG等[5]通過建立網(wǎng)箱的時(shí)域數(shù)值模型，分析破損系泊系統(tǒng)下網(wǎng)箱的運(yùn)動(dòng)情況及系泊力的變化。LIN等[6]通過AQWA軟件對半潛式浮式平臺(tái)進(jìn)行水動(dòng)力性能及系泊系統(tǒng)分析，并研究了系泊對平臺(tái)水動(dòng)力的影響。結(jié)合前人所研究的結(jié)論，馬勇等[7]考慮了水輪機(jī)、風(fēng)力機(jī)與平臺(tái)的相互作用；郭小天等[8]針對潮流能發(fā)電裝置在各種外載荷下的運(yùn)動(dòng)性能，合理地設(shè)計(jì)了適用于潮流能發(fā)電站的彈性索-錨鏈組合系泊系統(tǒng)。周丙浩等[9]利用Fortran對AQWA進(jìn)行二次開發(fā)，研究風(fēng)力機(jī)、水輪機(jī)與平臺(tái)的耦合運(yùn)動(dòng)效應(yīng)。
本文以“海洋漁場1號”為母型設(shè)計(jì)了一型半潛式海洋牧場養(yǎng)殖裝置，結(jié)合海洋能源利用和漁業(yè)養(yǎng)殖，在海洋牧場上安裝風(fēng)力機(jī)和潮流能水輪機(jī)。根據(jù)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的2種系泊系統(tǒng)，利用間接時(shí)域分析法進(jìn)行時(shí)域水動(dòng)力性能的分析。研究成果可為海洋牧場系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供有效依據(jù)，為未來海洋牧場與能源綜合利用平臺(tái)的設(shè)計(jì)建造提供參考。
01
計(jì)算理論及模型
1.1 時(shí)域計(jì)算方法
對于研究浮體在波浪下的運(yùn)動(dòng)問題，首先需要求解流場速度勢[10]。通過線型疊加入射勢、輻射勢及繞射勢，以此來表示浮體周圍流場的總速度勢：
式中：Φ1(x,y,z,t)為入射波速度勢；ΦR(x,y,z,t)為輻射速度勢；ΦD(x,y,z,t)為繞射速度勢；(x,y,z)為流場中的位置坐標(biāo)；t為時(shí)間。
展開 
STAR-CCM+系泊問題：漂浮式海洋牧場養(yǎng)殖裝置系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)
TANG等[5]通過建立網(wǎng)箱的時(shí)域數(shù)值模型，分析破損系泊系統(tǒng)下網(wǎng)箱的運(yùn)動(dòng)情況及系泊力的變化。LIN等[6]通過AQWA軟件對半潛式浮式平臺(tái)進(jìn)行水動(dòng)力性能及系泊系統(tǒng)分析，并研究了系泊對平臺(tái)水動(dòng)力的影響。結(jié)合前人所研究的結(jié)論，馬勇等[7]考慮了水輪機(jī)、風(fēng)力機(jī)與平臺(tái)的相互作用；郭小天等[8]針對潮流能發(fā)電裝置在各種外載荷下的運(yùn)動(dòng)性能，合理地設(shè)計(jì)了適用于潮流能發(fā)電站的彈性索-錨鏈組合系泊系統(tǒng)。周丙浩等[9]利用Fortran對AQWA進(jìn)行二次開發(fā)，研究風(fēng)力機(jī)、水輪機(jī)與平臺(tái)的耦合運(yùn)動(dòng)效應(yīng)。
本文以“海洋漁場1號”為母型設(shè)計(jì)了一型半潛式海洋牧場養(yǎng)殖裝置，結(jié)合海洋能源利用和漁業(yè)養(yǎng)殖，在海洋牧場上安裝風(fēng)力機(jī)和潮流能水輪機(jī)。根據(jù)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的2種系泊系統(tǒng)，利用間接時(shí)域分析法進(jìn)行時(shí)域水動(dòng)力性能的分析。研究成果可為海洋牧場系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供有效依據(jù)，為未來海洋牧場與能源綜合利用平臺(tái)的設(shè)計(jì)建造提供參考。
01
計(jì)算理論及模型
1.1 時(shí)域計(jì)算方法
對于研究浮體在波浪下的運(yùn)動(dòng)問題，首先需要求解流場速度勢[10]。通過線型疊加入射勢、輻射勢及繞射勢，以此來表示浮體周圍流場的總速度勢：
式中：Φ1(x,y,z,t)為入射波速度勢；ΦR(x,y,z,t)為輻射速度勢；ΦD(x,y,z,t)為繞射速度勢；(x,y,z)為流場中的位置坐標(biāo)；t為時(shí)間。
展開 【CAE案例】通過船只對水面高程的影響分析
與單艘恒速通過的船只相比，有船只同行和在上游減速這兩個(gè)因素，會(huì)導(dǎo)致港口內(nèi)船舶顛簸加劇，系泊力明顯上升，在安全設(shè)計(jì)時(shí)要格外注意。
淺談對結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的認(rèn)識(shí)
例如，在航天航空工程中機(jī)翼的振顫，船舶在海浪中的大幅運(yùn)動(dòng)和系泊系統(tǒng)中系泊力的問題，地震作用下地基與地面建筑物之間的相互作用問題等都屬于非線性振動(dòng)問題。非線性振動(dòng)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是:系統(tǒng)的恢復(fù)力是系統(tǒng)空間位置的非線性函數(shù)，而阻尼力是系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)速度的非線性函數(shù)。研究非線性系統(tǒng)的任務(wù)是確定系統(tǒng)振動(dòng)的幅值、相位和頻率，分析系統(tǒng)周期振動(dòng)的條件及其穩(wěn)定性。只有極少數(shù)非線性振動(dòng)方程可以得到精確解析解，大多數(shù)方程僅能得到其近似解。因此，在非線性振動(dòng)理論發(fā)展的進(jìn)程中，非線性方程求解方法的研究占有重要地位。1892年，龐加萊〔Poincare)研究大體運(yùn)動(dòng)時(shí)提出了振動(dòng)法，也稱為小參數(shù)法。為了消除周期近似解中的永年項(xiàng)，出現(xiàn)了L-P法(Lindstedt-Poincare) 。求解近似解的第二個(gè)方法是1926年范德波(Van de pol)提出的漸進(jìn)法。前蘇聯(lián)學(xué)者克雷洛夫和巴戈留包夫系統(tǒng)研究了范德波的漸進(jìn)法任意近似解的三級數(shù)法，即KEM方法。第三個(gè)方法是多尺度方法，出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，該方法適用于求解周期和非周期振動(dòng)系統(tǒng)近似解。參數(shù)激勵(lì)振動(dòng)系統(tǒng)是非線性振動(dòng)研究進(jìn)程中的重要發(fā)現(xiàn), 參數(shù)激勵(lì)研究表明，當(dāng)弦或直梁受到二倍于橫向固有頻率的縱向激勵(lì)時(shí)，可以引起直梁的橫向振動(dòng), 這些問題可以歸結(jié)為馬蒂厄(Mathieu)方程。只有少數(shù)低維非線性系統(tǒng)可以得到近似解析解。對于高維非線性系統(tǒng)，多采用數(shù)值計(jì)算方法，例如，采用龍格-庫塔方法、威爾遜(Wilson)法和紐馬克(Newmark)法等。
2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力問題的特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的內(nèi)容之一是研究結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。所謂動(dòng)力響應(yīng)是指結(jié)構(gòu)在廣義動(dòng)力荷載作用下的結(jié)構(gòu)位移和內(nèi)力響應(yīng)，而廣義動(dòng)力荷載包括動(dòng)力激勵(lì)和動(dòng)位移激勵(lì)。動(dòng)力荷載指荷載的大小和方向(有時(shí)包括作用位置)隨時(shí)間而變化的荷載。
展開 海洋論壇▏船舶系泊動(dòng)力定位控制技術(shù)綜述
Fang等進(jìn)一步建立了廣義系泊力有限元模型，為后續(xù)系泊系統(tǒng)安全定位控制研究建立了基礎(chǔ)。Lee等通過增量和迭代對有限元方法進(jìn)行改進(jìn)，推導(dǎo)了單點(diǎn)系泊多段纜繩在波浪力作用下的有限元張力模型，并通過仿真對比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了合理性，可應(yīng)用于纜繩的動(dòng)態(tài)分析。
綜上所述，3種方法都能夠推導(dǎo)得到系泊系統(tǒng)的張力模型。懸鏈線分析法是靜力分析方法，多用于近海、淺海等海洋環(huán)境較為簡單，對張力精度要求不高的應(yīng)用場景中；集中質(zhì)量法和有限元法是動(dòng)態(tài)分析法，能夠?qū)崟r(shí)、精確地分析系泊纜繩的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、與船舶的耦合運(yùn)動(dòng)以及受海洋環(huán)境的影響變化，可應(yīng)用于深海、遠(yuǎn)海等環(huán)境較為復(fù)雜，對系泊纜繩張力的精確性要求較高的作業(yè)場景中。
三、系泊動(dòng)力定位控制策略研究進(jìn)展
系泊動(dòng)力定位系統(tǒng)由系泊系統(tǒng)和動(dòng)力定位系統(tǒng)組成。根據(jù)對這2個(gè)系統(tǒng)的處理方式不同，系泊動(dòng)力定位控制策略大致可分為分離控制和混合控制2種不同方式。
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