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。     

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。     

“长鲸6”耙头液压绞车故障分析

针对大型耙吸挖泥船长鲸6出厂后发生的故障,通过对耙吸管典型工况状态下的受力分析,确定不同工况下耙管对绞车的作用力并与所配绞车极限承载能力进行比较,确定施工过程中绞车出现故障的原因,根据现场情况确定临时解决方案.     

6 000m3/h水下泥泵型双耙式吸泥船的改装

6000m^3/h水下泥泵型双耙式吸泥船是由8 500DWT集装箱货船添置泥门、耙头、耙吸管、起吊设施及泥泵机组等设备改装而成.经实际航行,强度、干舷、稳性等参数均达到了改装设计要求.本船在疏浚作业时,耙头吸泥装舱自航至卸泥区后,开启泥门卸泥作业于沿海航区,可供沿海港湾、岛屿区域疏浚作业之用,亦可在内河干流中进行疏浚作业.     

自航耙吸挖泥船耙头模型试验研究

为了提高自航耙吸挖泥船耙头疏浚饱和硬质土时的效率,根据模型相似的原理推导了耙头的局部模型试验方法,并通过该方法试验了不同位置高压冲水辅助下的挖掘效果,分析了垂直高压冲水和耙齿内高压冲水在耙齿挖掘中的作用,并根据两种高压冲水的作用机理,提出了沿齿面冲水的辅助挖掘新型式,进一步提高了耙头的挖掘能力和疏浚效率,同时降低了耙头的挖掘阻力.研究了耙齿对地压力、耙头吸腔密封度等因素的影响,并做出了调整和改进.结果表明,改进后的模型耙头疏浚坚硬的黄骅港密实砂质粉土时,泥浆密度换算到原型耙头可达1.19t/m3,相对于国内现有耙头同类土质下的施工密度1.10 t/m3已有大幅提高.     

大型耙吸船高效挖掘黏土专用耙头的研发

针对大型耙吸挖泥船在挖掘硬质黏土时,遇到耙齿难以入土、堵耙和闷耙等问题,通过对大型耙吸挖泥船的原始耙头模型进行研究,采用为耙头配置特殊高压(最大压力为38 MPa)冲水系统的方法,增加了三道高压冲水辅助装置及设计合适喷嘴,成功开发了高效黏土型耙头,有效解决了耙头堵耙、闷耙等问题,提高了船舶施工效率,为类似问题提供参考。     

大型耙吸挖泥船系列化耙头研发与应用

结合企业生产实际需要,研发适用于不同施工土质的系列化耙头,明确系列化耙头的特点和使用范围;利用有限元分析软件对系列化耙头的关键技术进行研究与分析,即耙头内部流场模拟与分析,耙头整体结构强度计算和分析,耙头高压冲水喷嘴性能研究与分析,根据每一项关键技术的分析结果对耙头的性能参数进行优化设计;系列化耙头在不同施工工地均表现出优良的挖掘性能,具有挖掘浓度高,易于操作等诸多优点;系列化耙头针对特定的土质具有较强的适用性。研发过程中总结了耙头设计规范流程,可为相关工作人员提供有益参考。     

耙吸挖泥船耙头内流场分析与优化

为了提升泥浆输送效率、避免泥沙淤积,采用CFD手段对耙吸挖泥船耙头的内流场进行分析优化。通过对耙头内泥浆流动特点的分析,确定了CFD分析所用多相流模型、进出口边界等条件。根据内流场分析结果提出按流线对耙头修型的优化方案。与原方案计算对比,优化后的耙头内流场实现降低流动阻力、减少涡流的目的。     

浅述耙头

本文浅述了耙吸挖泥船耙头技术的发展,对其耙吸机理适应工作状态的结构进行分析,并就采取提高切泥能力的措施进行探讨,以及对如何选择、应用耙头提出看法.     

耙吸挖泥船带水下泵耙管阻力的数值水池预报研究

文章应用数值水池技术针对耙吸挖泥船带水下泵耙管结构的拖曳阻力特性在实尺度下进行虚拟试验,分析研究裸耙管和全附体耙管随下放角度、航速变化的拖曳阻力特性及全附体耙管各组成结构的阻力分量情况,为耙吸挖泥船耙管的拖曳阻力预报、船舶推进功率评估、耙管结构设计优化提供参考。     

绞吸挖泥船抗风能力研究

绞吸式挖泥船在远海施工常常面临恶劣的环境条件,研究利用现场实际情况提高船舶的抗风能力至关重要。以绞吸式挖泥船"天凯"为研究对象,通过对环境力的分析,包括风、海流、波浪等环境因素,研究船舶在各种环境条件下受力情况,对船舶锚机建立物理模型进行数值模拟,提出锚机座改进方案,提高了船舶的抗风能力,提出船舶外海抗风方案,提高了船舶外海施工适应性和安全性。     

耙吸船与电吹船组合吹填成陆在圈围工程中的应用

长江口地区主要利用航道疏浚土进行吹填造地,吹填工程工期、疏浚土土质、成陆质量要求均较高。综合分析吹填区施工现状、疏浚土供应量、吹填成型质量要求,提出利用疏浚土吹填的同时,利用电吹船吹填工艺进行有效补充的吹填施工方法。结果表明:综合利用外来砂和疏浚土,可实现吹填进度与成陆质量达到预期效果。     

大型绞吸挖泥船性能提升研究

在中长周期波浪海况条件下，针对我国早期研制的大型绞吸挖泥船施工适应性差、长排距工程排距受限等难题。本文以“天杉”船为研究对象，通过理论分析、数值模拟、有限元分析计算、实船验证等方法，开展了大型绞吸挖泥船定位系统性能提升、输送系统性能提升、船舶动力系统升级研究，形成了一系列大型绞吸挖泥船性能提升的技术，并成功应用。为我国早期研制的大型绞吸挖泥船的性能改善提供参考。     

大型耙吸挖泥船发展综述

本文回顾了大型耙吸挖泥船的发展历史，阐述了大型耙吸挖泥船的发展趋势。     

绞吸式挖泥船产量优化研究*

在总结绞吸式挖泥船产量影响因素的基础上,通过分析绞吸式挖泥船实际作业的大量数据,探讨了一种施工经验与施工数据分析相结合的产量优化方法。经过实际工程检验,该方法具有较大的应用价值。     

绞吸挖泥船施工经济性选型分析

为合理控制投资,需根据项目施工条件合理选择疏浚船型。以绞吸挖泥船为基础,依据现行疏浚定额,分析疏浚价格组成及影响因素,通过分析不同疏浚船型在不同吹距时的价格曲线得到单价的变化趋势,找出吹距相同时的经济船型;总结得出大中型绞吸挖泥船的经济适用的疏浚工程量范围。结果表明,当吹距相同时,采用大型绞吸挖泥船成本优势明显,更适合远距离吹填;当疏浚工程量较小时,中小型绞吸船疏浚成本优势明显;当工程量大于200万m³时,大型船舶具有成本优势;当运(吹)距超过14 km时,选用抓斗挖泥船比耙吸挖泥船经济性更优。     

耙吸挖泥船溢流损失的分析

本文在国外相关领域的研究资料基础上给出了耙吸船溢流损失的基本概念,并对溢流损失的变化过程进行了简单描述;从概念上介绍了估算溢流损失的数学模型及动态分析,最后通过荷兰HAM公司的实船测量检验了溢流损失数学模型的适用性,结果比较满意;这样就为进一步研究溢流损失的变化规律,并应用于耙吸船装舱时间的优化奠定了基础.     

大型绞吸挖泥船开发设计

结合七○八研究所自主研发设计的数艘装机功率超过10 000 kW的大型绞吸挖泥船,分别从船型及布置特点、动力驱动形式、疏浚系统配置以及定位形式共四个部分对大型绞吸挖泥船开发设计进行详细论述。     

耙绞联合施工能力匹配计算分析

耙绞联合施工工艺是一项新兴的疏浚技术,耙吸式挖泥船和绞吸式挖泥船施工能力的合理匹配,在保证施工连续性、发挥耙绞联合施工的最大效率中起到了至关重要的作用。以黄骅港内航道耙绞联合施工为对象,进行耙绞联合施工能力匹配计算分析,并在实际工程中取得了良好的效益。     

饱和黏土地基对结构物的吸附力研究

吸附力是港口工程和海洋工程中常见的一种力。然而国内外的试验研究,只是把吸附力作为一个整体来研究,未能分析负孔压和黏着力各自的影响因素以及它们之间的相互影响。为此通过模型试验,对拉拔速率和上覆荷载等因素进行研究,明确负孔压和黏着力各成分的大小及其发展变化规律。实验结果表明,土体在受压和受拉时,圆形均布荷载中心点下的孔隙水压力分布满足附加应力计算公式。在相同含水率下,当拉拔速率较小时,随着拉拔速率的增加,吸附力增速逐渐变大;当速率超过一定值后,吸附力增速逐渐放缓。拉拔过程中,土体位移影响着负孔隙水压力的发展,位移越大,负孔隙水压力越大;位移越小,负孔隙水压力越小。吸附力和负孔压的发展随着时间成线性正相关,黏着力随着时间先增加后减小。