耙吸式挖泥船及耙头耦合运动数值模拟

耙吸式挖泥船是航道与水下沟槽开挖、航道疏浚与水下挖泥等工程中广泛采用的施工设备,深水及复杂作业环境下耙吸式挖泥船的挖掘精度控制是挖泥船施工作业需解决的重要问题.在考虑风、浪、流、船舶操作力、海床反力、波浪补偿器及其滞后等影响因素的情况下,建立了耙吸式挖泥船与耙头耦合运动的数学模型,并用实船测试数据对数值模型进行检验.通过实例计算,研究不同水深和不同风、浪、流等环境因素对耙头运动的影响,为挖泥船—耙头运动的预测及超深、超宽开挖控制提供了依据.     

风浪流作用下耙吸式挖泥船运动数值模拟

耙吸式挖泥船是一种在港口与航道等基建工程中广泛采用的施工设备,挖泥船施工作业需解决的重要问题是深水及复杂作业环境下耙吸式挖泥船的挖掘精度控制。因此,为预测耙吸式挖泥船与耙头的运动,并为超深、超宽开挖控制提供依据,在考虑了风、浪、流、船舶操作力、海床反力、波浪补偿器及其滞后等影响因素的情况下,建立了耙吸式挖泥船运动数学模型,用实船测试数据对数值模型进行了检验。通过实例计算,研究了不同水深和不同风、浪、流等环境因素对耙头运动的影响。     

耙吸式挖泥船新型波浪补偿装置

耙吸式挖泥船在海上工作时，由于海浪的作用，船舶产生上下颠簸，但水下吸泥的耙头必须克服波浪起伏的影响，始终贴着海床移动。所以每艘船都少不了耙头绞车的波浪补偿装置。传统的补偿系统一直采用液压蓄能器组作弹性补偿。然而，随着挖泥船总体水平的不断发展以及施工要求的不断提高，传统型的波浪补偿装置已无法满足要求。所以需要开发新一代的波浪补偿装置。     

耙吸挖泥船施工效率预测模型研究

耙吸挖泥船挖掘生产率影响因素复杂,根据耙吸挖泥船耙头挖掘过程中破土原理确定施工效果的影响因素。在此基础上,考虑土质分级情况与挖泥船耙头水下环境等因素,建立一个耙吸挖泥船施工效率预测模型,结合实际施工经验设定合理的模型计算参数,为类似项目开展施工效率测算、船舶选择提供了一种计算依据。     

耙吸式挖泥船疏浚系统设计概述

本文概述耙吸式挖泥船的船型特点,指导性的阐述耙吸式挖泥船泥泵扬程、流量、功率的计算确定,耙头、高压冲水泵的匹配选择,并对主要设亩耙吸管吊放机构、泥门、波浪补偿装置等的结构、性能、特点进行分析的对排泥系统、高压冲水系统的考虑作介绍。     

耙吸挖泥船疏浚仿真初探

建立了耙头在垂直方向上运动的数学模型，采用面向对象的Visual C 和Delphi语言，开发了耙吸挖泥船疏浚仿真软件，给出了耙吸挖泥船泥泵启动、泥沙输送及装舱等过程的仿真示例。     

耙吸式挖泥船耙头内部泥沙运动及防淤堵策略分析

针对耙吸式挖泥船进行航道疏浚作业时,吸入的黏土容易在耙头内部堆积造成堵塞,导致疏浚效率下降的问题。通过研究耙头的结构发现,防止杂物进入泥泵的格栅为黏土堵塞的主要位置,对其进行基于双欧拉模型的流体动力学仿真研究,得出不同的工作参数和格栅角度对耙头压力、速度、泥沙浓度的影响。结果表明,耙头内部低速区容易发生泥沙沉积,高压水射流能提高局部流速,促进泥水混合,有利于泥浆的输送,施工过程如遇黏土将格栅前移能有效防止施工过程中的堵耙现象,提高耙吸式挖泥船的工作效率。     

超巨型耙吸挖泥船结构设计

根据收集的目前世界上泥舱舱容30,000m3以上超巨型耙吸挖泥船资料,结合工信部3万立方米级耙吸挖泥船自主研发课题及目标船型38,000m3耙吸挖泥船基本设计,对超巨型耙吸挖泥船的结构设计包括骨架系统、泥舱结构型式、结构钢材等进行比较和选取,并对船体总纵强度、疲劳强度及船体振动分析进行阐述。本文对超巨型耙吸挖泥船结构设计和强度分析可提供参考和设计思路。     

浅析耙吸挖泥船的稳性计算

以某一有泥舱的耙吸挖泥船为例，介绍由于泥舱中泥浆的流动对稳性的影响即在大倾角稳性的计算中考虑泥舱内液体(包括水和泥浆)的流进及流出对稳性的影响。我室对数艘耙吸挖泥船和部分泥驳采用文中所述的方法，计及泥舱中泥对大倾角稳性的影响进行了计算，这些计算得到CCS，BV和英国LR船级社审查批准，现将计算方法结合实例作一介绍，供同行一起讨论研究。     

耙吸式挖泥船作业过程中耙头周围泥沙遗漏特性

针对耙吸式挖泥船工作过程中外流场泥沙遗漏问题，进行耙头工作过程中周围泥沙流动特性研究。采用数值模拟研究方法，分析耙头外部流场前端与后端泥沙遗漏情况，不同工况条件下的外流场泥沙浓度分布，得到真空度与航速变化对外流场泥沙分布的影响。结果表明，在外流场中耙头后部流场的泥沙遗漏更为严重，在流场的竖直与水平方向的遗漏分别表现为紊流与层流的形式，泥泵真空度、航速均与泥泵遗漏量呈正相关的分布趋势。     

绞吸挖泥船加装冲水吸泥装置改造

介绍加装液压机臂式吹吸装置作为吸泥、冲水装置主体的改造办法,将原绞吸式挖泥船改造成集绞吸和吹泥一体的兼容型疏浚工程船。     

吸力式桶型基础承载力模型试验

针对海洋中的吸力式桶型基础,通过静荷载下单桶模型试验,得到了在竖向荷载、横向荷载下的载荷位移曲线,以及竖向和横向耦合加载情况下的极限承载力组合.结果表明,竖向荷载下桶基呈土体滑移破坏形式;垂向荷载下桶基呈桶拔出破坏形式;两种载荷组合下,存在一个极限状态线,该线以内,基础不破坏;当垂向载荷超过一定值时,桶基破坏由拔出破坏形式转变为土体滑移破坏形式.     

耙吸式挖泥船耙吸管系统的受力分析及仿真研究

为预测耙吸式挖泥船远海施工时耙吸管系统在非静态环境中的多体动力学行为,要求准确分析作用在该系统上的力。详细讨论了主要作用力:在波浪补偿器作用下的缆绳拉力、耙头与海床间的土壤剪切力、作用在耙吸管上的水流阻力及由于压力差在耙头处产生的推动力等。并以耙吸式挖泥船为例,根据得出的作用力数学模型,建立了基于ADAMS动力学分析软件的仿真模型进行验证。仿真结果与实际施工情况非常吻合。     

“宇大1号”大型绞吸式挖泥船设计要点

介绍"宇大1号"的基本技术状态,包括船型与总布置、动力设备配备与电力系统、吸排泥系统、绞刀驱动系统和桥架形状与布置,特别是其技术特色与先进性,以期为同类船舶的设计与建设提供参政。     

绞吸式挖泥船疏浚作业仿真训练器的研制

绞吸式挖泥船疏浚作业仿真训练器以国产“1750m^3/h绞吸式挖泥船”为仿真母型船，设计，制造出与母型船架驶室内相似的操纵盘台，并采用多种先进的建模技术，建立起系统工作模型，使其能模拟实船的运行工况，有助于受训练者疏浚作业的原理及作业方法，学会对疏浚施工进行优化。     

绞吸式挖泥船的拖航计算

本文通过实例计算,介绍了绞吸式挖泥船在拖航中的阻力、稳性计算方法。通过对拖航阻力的估算从而选择合适的拖轮,不仅适用于绞吸式挖泥船,也为其他工程船拖航计算提供了参考。     

绞吸船施工要点及措施

绞吸船是疏浚施工的主力船型.我国绞吸船挖泥操作主要依靠经验,操作水平偏低.对疏浚土质的重视程度不够,对泥泵、管线理论及性能匹配理解较浅,限制了产量的进一步提高.文章总结了绞吸船施工普遍存在的问题,分析提出了解决方法,供疏浚工程技术人员及绞吸船操作人员参考.     

吸力锚的抗拔承载力分析

研究的目标及主要手段是在文献调研的基础上，对现有针对吸力锚的承载力分析方法进行汇总、总结和归纳。通过吸力锚在粘土和砂土2种不同土质中的破坏形式，以及其受力状态的实例分析，提出新的承载力分析方法，能够反映一些主要的影响因素，并力求在已有基础上能有所改进。     

关于双吸离心泵切割规律的研究

以某型单级双吸离心泵系列中若干产品为例,对其叶轮外径切割前后主要性能参数的变化状况进行了解和分析,以探求叶轮外径切割量与性能参数变化量之间的某种规律性.