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1、300000DWT浮船坞的锚泊系统设计增刊(总第123期)2010年3月船舶设计通讯优秀论文专辑Extraedition(SerialNO.123)March2010300000DWT浮船坞的锚泊系统设计邱岐唐军(上海船舶研究设计院,上海200032)[摘要]本文结合实例介绍了采用计算机程序求解锚链泊碇的浮船坞链索力的计算方法.[关键词】浮船坞;悬链[中图分类号】U673.332[文献标识码]A[文章编号】1001—4624(2010)增刊一0075—16TheDesignofAnchorMoorin
2、gfor300000DWTFloatingDockQiuLinTangJun(ShanghaiMerchantShipDesignandResearchInstitute,China,200032)Abstract:Combiningwiththeexample,thepaperpresentedamethodtoobtaintheforceofsuspensionchainofmooringfloatingdockwiththecomputerprogram.Keywords:floatingdoc
3、k;suspensionchainU刖舌300000Dwr浮船坞是大连中远船务有限公司委托我院设计的我国迄今为止最大的浮船坞.这是一种多根链索泊碇的浮船坞.各链索的水平力分配较为复杂.由于系泊链索是一种柔性连接,因此船体在受到风,流,波浪以及惯性力作用以后,必定会发生位移.从而又改变了与位移量有关的各链索上张力的大小.这就无法从"外力与系泊力平衡"方程中一次求解,而要通过逐次迭代的过程来求解.浮船坞在系泊状态下受风,流,波浪等环境力作用时.其位置将因之漂移,系泊系统会提供约束力,限制其漂移量的幅度.锚
4、链力的大小是随着挂链点至锚碇点的距离变化而变化的,距离越大锚链受力越大,反之越小.本计算采用锚泊系统专用程序在计算机上完成.该程序采用了准静态方法,浮船坞的最大漂移量由风,流产生的静态平均漂移,浮船坞对波频运动响应及二阶波浪漂移力引起的低频振荡组成,锚链的最大载荷由最大漂移状态下的位置来确定.1风,波浪,流环境力计算1.1概述在稳定静态条件下.作用在系泊物体上的环境力包括风力,流力和二阶平均波浪漂移力.石油公司国际海事论坛(OCIMF)在1977年和1994年两次发表了超大型油船的风载和流载计算方法,
5、以其系统完整的模型试验资料,目前已成为各种应用研究的标准载荷计算方法.唯在使用时需注意正确选择各种影响参数,同时还需进行各种修正,如干舷比修正,长宽比修正,纵倾修正等.波浪载荷以三种形式作用在系泊船上:(1)波频振荡的一阶波浪作用力.它是波浪力的主要成份,将引起船的波频运动.这个作用力并不直接作用于锚泊系统上.在锚系受力分析时,它是以由锚链运动(当然因船舶运动产生)产生的动态张力反映出来的.在准静态分析时,假定这个动张力等于静态下由锚链位置产生最大偏中锚泊系统可以得到正确的结果,但在水深超过[作者简介
6、】邱峻(1939.09一),男,浙江杭州人,研究员,长期从事船舶总体设计.唐军(1946.08一),男,江苏无锡人,研究员,长期从事船舶舾装设计.75增刊(总第123期)2010年3月船舶设计通讯优秀论文专辑Extraedition(SerialNO.123)March2010600111的深海锚泊系统分析时,准静态方法可能产生较大误差,必须使用动态时域分析法.(2)慢变的波浪二阶力,这是频率很低,量值较小的一种波浪力成份.一旦它的频率和系泊系统的自振频率接近,将引起船作大幅度的纵荡和横荡运动,巨大的
7、船舶惯性力将作用在锚泊系统上.海上锚泊系统的损坏大多数是由它引起的.使用调整锚链预紧力改变系统自振频率的方法,可以有效抑止低频慢漂运动.对于本坞的多锚系泊系统,由于缆索的预紧力较大,不会激发起大幅度的慢漂运动,可以不用考虑.(3)二阶平均波浪漂移力.这是二阶波浪力中的定常部份.和风力和流力一样也是静态力.一般是一个小量,但是它和波高平方成正比关系,一旦波高增大,它将迅速增加.系泊系统环境力中必须要考虑这一因素(特别在外海的系泊系统中).1.2风载荷计算系泊油船的风力和风力矩按下述公式计算:1F删=Cx
8、wpwW2AT二1=CywpwI,W2L1%=cxYWpwVw2AELBP式中:Fxw,‰,分别为纵向风力,横向风力和首摇风力矩,kN或kN?m:Cxw,CYW,C删分别为纵向风力系数,横向风力系数和首摇风力矩系数:Pw为空气密度,kN?S?1TI;w为海平面以上10m处的风速,m/sec;AT为正向受风面积,m2;.AL为侧向受风面积,ITI;L船为两柱间长,m.风力系数CxW,Cw,C根据风向角,装载状况及船首形状由OCIMF资料中的图谱得到.1.3
