基于实船试验的三峡船闸船舶过闸系缆力影响因素

三峡大坝船闸建成之后,库区船舶通航条件得到明显改善,船舶大型化发展迅速。船闸内系缆设施的承载能力有限,而船舶大型化发展应满足闸室安全停泊的要求。通过实船试验方法,选取典型大尺度过闸货运船舶,实测闸室停泊过程中系缆状态和相应数值,分析影响船舶过闸系缆力的主要因素并提出改善船舶过闸过程中停泊安全的有效措施。     

船闸浮式系船柱系缆安全监测方法研究

为保障浮式系船柱的系缆安全,依托京杭大运河某代表性船闸,针对其浮式系船柱的实际结构特点,根据数学力学基本原理推导构建了可反映浮式系船柱柱身应变信号与船舶系缆力二者之间定量关系的表达式。在此基础上,提出一套针对船闸浮式系船柱系缆安全的监测方法。为了验证该安全监测方法的可靠性,对依托船闸中的代表性浮式系船柱开展了现场试验。通过将安全监测方法所获得的船舶系缆力与传统载荷量测手段测得的系缆力值进行对比,发现二者的相对误差低于15%,表明提出的船闸浮式系船柱系缆安全监测方法具有较高的测量精度。     

内河船闸浮式系船柱系缆高度及浮筒关键参数研究

针对当前内河船闸浮式系船柱设计标准不一、关键参数拟定不够科学合理的问题,进行浮式系船柱系缆高度及浮筒关键参数研究。通过分析浮式系船柱设计参数及船闸运营经验,归纳几种典型结构形式浮式系船柱的结构特征及适用范围,得出适用于各级别船闸的浮式系船柱系缆高度的取值范围,以及浮筒吃水深度、直径和高度的取值依据。研究结果可有效指导船闸浮式系船柱关键设计参数的选取,对推动船闸浮式系船柱标准化、系列化设计具有重要意义。     

不同系缆方式下的系泊条件分析

基于25万吨级矿石码头船舶系泊条件物理模型试验成果,分析了波、流共同作用下设计船型在不同系缆方式下,包括3种缆绳数量、2种系缆点布置时的船舶运动量、系缆力和撞击力的船舶系泊条件,比较各系缆方式的优劣,对设计方案的系缆方式提出了建议。     

浮式风机系泊区域局部强度分析

对浮式风机系泊区域局部结构强度运用简化船体梁法进行计算分析,借助有限元软件对该区域局部结构进行有限元分析,描述建立这种复杂不规则模型时需要运用的技巧,建立浮式风机系泊区域局部结构有限元模型,阐述浮式风机系泊区域局部结构有限元结构分析方法,以及在加载过程中应该注意的受力转换,所得到的浮式风机系泊区域局部结构的分析结果满足规范要求。     

大型船舶系泊绞车刹车力实船试验方法研究

大型船舶系泊绞车的刹车力必须在适合的范围内才能保证船舶的系泊安全并保护系缆。按标准及相关规范要求,必须对刹车力进行验证。结合企业目前刹车力的试验现状,以及各型船船东要求和现场实际,研究了实船系泊绞车刹车力的试验方法,并给出了具体试验方法、工作程序及试验报告模板。     

码头系泊船舶系缆力及运动量数值模拟

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.     

北江清远枢纽二线船闸水力特性原型观测及实船试验

清远二线船闸平面尺度较大,且采用槛梁结合形式的新型消能工,为了解船闸充泄水水力特性、停泊条件和双线船闸之间的相互影响,并提出解决办法,确保船闸安全高效地运行,开展了水力学原型观测及实船试验,对清远二线船闸水力特性等运行参数进行详细观测,并对各项指标进行分析。试验结果表明：在现有的运行方式下,闸、阀门运行状态良好,各项水力指标均满足规范设计要求,但由于一、二线船闸于同岸并列布置,二线船闸建成后导致一线船闸边界条件发生改变,一线船闸上游靠船墩距离二线船闸进水口较近,二线船闸灌水时,对一线船闸靠船段水流条件有一定的影响,因此应加强一、二线船闸的联合调度。     

三峡船闸通过能力分析

采用结构化和对比方法,基于三峡船闸运行统计数据,测算了今后5年三峡船闸通过能力,对提高通过能力措施的可行性进行了分析,指出继续通过船舶大型化提高船闸通过能力的潜力有限,三峡船闸通过能力将逐渐饱和,难以满足快速增长的过坝运输需求.建议优化标准船型系列,同时尽快开展新建通航设施的研究论证.     

实船测速试验分析

实船测速试验是一个数据测量、记录和分析的过程,每一个环节都甚为重要。基于BSRA（英国船舶研究协会）航速修正方法,结合多次的测速试验经验,对实船测速试验数据测量、数据分析等环节需要注意的问题进行了分析研究。     

浮式生产储油装置系泊系统计算分析

系泊系统是FPSO设备的重要组成部分,应用三维势流理论、时域非线性有限元法模拟系泊缆索动力特性,以挪威船级社(DNV)的SESAM程序作为主要工具,对单点分组系泊形式下的FPSO运动响应及系泊力问题进行研究.给出了FPSO六个自由度的运动情况和导缆孔处张力结果,得出作用在FPSO上的波浪漂移力与一阶波浪激振力在同一个数量级都比较大.     

系泊索对系缆力及船体运动量的影响研究

以均衡系泊索张力、减少船体运动量为目标,调整主缆材质或直径、预张力施加、绞盘至导缆孔距离及批芭结等参数,应用Optimoor软件进行模拟分析,可知:当选用大弹性系泊索或减少其直径、增加其长度时,可减小系缆力;当施加预张力或增加系泊索刚度时,可减少船体运动量;当通过施加预张力或设置批芭结等方式调整系泊索弹性时,可均衡并减小其受力。     

三峡船闸等惯性输水系统船队(舶)系缆力的探讨

本文依据三峡船闸的水力学试验结果,对船闸灌水过程中闸室内停泊条件的试验进行了分析,认为船队(舶)系缆力与进入闸室的流量增率,闸室、船舶尺度,排列型式以及停泊位置等因素有关,以此分析整理出用于船闸等惯性输水系统闸室内船队(舶)系缆力的经验公式,并选取了部分实例的计算结果与实测值进行对比,两者较吻合。     

新型码头浮式系缆装置防卡死技术分析

电站调峰以及泄洪导致电站下游水位短时间内大起大落,直接影响了下游直立式码头靠泊和装卸作业安全。借鉴船闸浮式系船柱原理,研究提出了适用于瞬时水位变幅的新型码头浮式系缆装置,给出了解决电站下游靠泊问题的思路和方法。为进一步验证浮式装置运行可靠性,即河道水流作用产生较大水平力情况下,浮筒如何克服阻力(防卡死)自由升降,分别对单一装置和多装置情况下受力特性进行了进一步的分析研究,提出分别增加一组防卡导轮和防卡连杆装置的方法,可有效防止浮筒运行"卡死"。本研究对该装置在实际工程中的运用打下坚实基础,并可为类似工程设计提供参考。     

Spar基础浮式风机系泊系统全耦合分析

本文以OC3 Hywind Spar基础浮式风机为研究对象,采用先进的空气动力-水动力耦合时域分析方法,针对其在中国南海某海域风浪流共同作用下,系泊系统、浮式基础运动以及风机与塔桶载荷响应进行分析。对比了定常风与湍流风模型对浮式风机系泊系统、整体运动响应以及风机载荷的影响。计算结果表明：相比于湍流风,采用定常风进行浮式风机系泊系统分析将得到偏于危险的结果,同时浮式风机运动响应与风机载荷结果偏小。本文建议在系泊系统初始设计阶段采用定常风方法进行设计,在系泊分析阶段采用湍流风进行分析,以保证浮式风机长期服役安全。     

关于船闸系船柱及允许系缆力中欧指南比较分析

本文对欧洲指南和中国规范关于船闸内浮式系船柱的适用条件系船柱位置、允许受力的要求进行了比较分析,并对欧美指南和中国规范关于过闸的内河船舶、游船、海船允许系缆力的纵向、横向分力进行了对比。得出以下结论:与欧洲指南相比,我国关于浮式系船柱的适用条件即水头界限值偏低。对于首尾处系船柱间距和垂向间距,我国的取值范围偏大。欧洲指南对各因素考虑的比较全面,在复杂条件下船闸设计时可参考借鉴。     

西江桂平二线船闸水力特性原型观测与实船试验

由于船闸存在原模缩尺效应,且桂平二线船闸规模巨大并采用了新型消能措施,为了解其输水特性,保障船闸高效安全运行,通过现场观测与实船试验等手段,对桂平二线船闸输水水力特性、船舶停泊条件及桂平双线船闸间相互影响等进行了详细的观测与分析。结果表明:现有运行方式和推荐运行方式下,二线船闸各项水力指标均能基本满足规范和设计要求,但二线船闸泄水对一线船闸闸门有一定影响,并须重视超灌泄对闸室船舶停泊安全的影响。     

Spar基础浮式风机系泊系统全耦合分析

以OC3 Hywind Spar基础浮式风机为研究对象,采用先进的空气动力-水动力耦合时域分析方法,对其在中国南海某海域风浪流共同作用下的系泊系统、浮式基础运动以及风机和塔架载荷响应进行分析,对比定常风与湍流风模型对浮式风机系泊系统、整体运动响应以及风机载荷的影响。计算结果表明:相比于湍流风,采用定常风进行浮式风机系泊系统分析将得到偏于危险的结果,并且,浮式风机运动响应与风机载荷结果偏小。因此,建议在系泊系统初始设计阶段采用定常风方法进行设计,在系泊分析阶段采用湍流风进行分析,以保证浮式风机的长期服役安全。     

三峡船闸操纵及安全研究

本文根据三峡永久船闸航段实际运行状况,通过分析上下引航道、口门区及连接段的航行条件,结合三峡船闸围堰发电期试航情况,从船舶驾驶员过闸操纵的角度探讨了过闸操纵技术,进而从三个方面分析了影响多级船闸船舶过闸操纵的安全因素.