船舶抛锚过程中落锚贯入深度研究

发布时间：2024-04-19 23:11

　　落锚作业是船舶抛锚定位过程的第1个环节,在落锚过程中,船锚不仅可能直接撞击海底管线造成危害,而且船锚的贯入深度会影响拖锚的运动轨迹,从而间接影响海底结构物的运行安全,可见确定船舶落锚阶段船锚的最终贯入深度十分重要.为此,首先开展一系列小比尺落锚模型试验,分别研究在黏性土和无黏性土中船锚质量和落锚高度对霍尔锚和大抓力锚最终贯入深度的影响,发现贯入深度随船锚质量和落锚高度的增加而呈非线性增加,但增幅不断减缓.然后,结合小比尺模型试验,采用能量法和太沙基极限承载力公式拟合船锚贯入深度的计算公式,并确定式中的经验系数.另外,在小比尺模型试验的基础上,验证船舶落锚的数值模拟方法,并对原型船锚的贯入过程进行分析,讨论贯入过程中船锚姿态变化的过程和规律,以进一步揭示落锚贯入深度与船锚触底动能之间的关系.最后,开展现场船舶落锚试验,对比分析本文公式、Young公式、DNV坠物公式、DNV落管公式与现场实测数据之间的差异,发现试验结果和本文公式吻合良好,在验证本文公式正确性的同时阐明了其他理论算法的适用条件与局限性.

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

图1船舶落锚试验装置

为研究不同质量的船锚在落锚过程中的贯入深度，分别设计了无黏性土与黏性土两种土质的落锚试验．在试验过程中，由起吊设备将模型试验锚提升至泥面以上的预定高度，让模型锚自由下落，直至贯入土体后停止运动，测量船锚在土中的贯入深度．试验装置如图1所示．模型试验中分别按1∶6的几何比尺制作霍尔....

图2不同比尺的模型试验锚

模型试验中分别按1∶6的几何比尺制作霍尔锚和大抓力锚两种形式的模型锚，霍尔锚共设计制作4种尺寸，船锚质量从大到小依次为76.20kg、31.25kg、15.40kg和6.45kg；大抓力锚共设计制作3种尺寸，船锚质量从大到小依次为73.00kg、25.30kg和4.7....

图3无黏性土中落锚贯入深度试验数据

观察无黏性土中落锚试验数据可以发现，船锚贯入深度随着落锚高度和船锚质量的增加而增加．图4为黏性土中不同质量霍尔锚和大抓力锚的试验数据.黏性土中落锚贯入深度变化规律与无黏性土中基本相同，船锚贯入深度也随着落锚高度和船锚质量的增加而增加．根据上述试验数据可以推测，船锚的贯入深度与落锚....

图4黏性土中落锚贯入深度

根据上述试验数据可以推测，船锚的贯入深度与落锚过程中船锚的触底动能有关，忽略船锚在自由落体过程中的能量损耗，将无黏性土试验和黏性土试验中船锚触底动能与船锚贯入深度的关系绘制于图5，其中Ev为触底动能．图5落锚贯入深度与触底动能之间关系的模型试验结果

本文编号：3958519