系泊索对系缆力及船体运动量的影响研究
2021-03-12冯司宇
港工技术 2021年1期
刘 爽,冯司宇
(中交第一航务工程勘察设计院有限公司,天津 300222)
引 言
系泊系统包含六自由度(横移、纵移、升沉、横摇、纵摇、回转)运动量及多自由度系缆力。在风浪流等环境因素及装、卸载货物等动力因素作用下,系泊船将发生复杂的震荡及升沉运动。系泊船体运动量若超过允许范围[1,2],将会导致正在进行装卸船作业的船舶难以继续作业,继而导致船舶在港停泊时间延长,增加作业成本;若系泊索布置不理想,将会导致系缆力不均衡甚至系泊索破断,致使发生安全事故。系泊索作为系泊系统的重要组成部分,其属性与系缆状态息息相关。本文为探究系泊索对系缆力及船体运动量的影响,开展相应的数值模拟研究。
1 国内外研究背景
通过物理模型试验,可对不同工况组合下的系泊条件进行模拟,但试验过程中却存在着一些不可模拟及控制的因素,而其费用高、周期长,故多用于设计后期。相较之下,数值模拟方法费用低、周期短,可适时增加分析功能,且通用性好,故应用前景更加广阔。
国外对于船舶系泊的数值模拟起步较早,已开发出一些较为实用的软件,如美国TTI 公司的Optimoor、荷兰Alkyon 公司的Ship-mooring、法国BV 船级社的Arianne 和美国ANSYS 公司的AQWA等,这些应用软件的开发极大的便利了船舶作业及码头运营。
相较于国外,我国在数值模拟方面的起步较晚。马小剑等[3]基于力的平衡关系建立了系泊船舶在风和潮流作用下缆绳张力和运动的计算模型并将计算结果与Optimoor 软件的计算结果进行了对比;……
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