深水锚索锚泊性能研究

论文摘要

随着海洋开发事业的进展,各种各样的海上结构物不但数量与规模与日俱增,而且作业范围也逐渐向深海域发展。它们在海上作业时,要求在较长时间内其在海面上的位置,与普通船舶相比,它们的锚泊性能要求更高。因此,研究深水锚泊中不同锚索的性能具有很重要的意义。本文首先运用因次分析法论证了锚索参数估算公式的构造形式,并对相关规范中的估算公式的拟合精度做了计算分析。在此基础上,通过对均匀锚索和组合锚索的悬垂线特性分析得到了表征悬垂线特性的几个参数方程,为后面的研究做好了准备。之后,本文又分别从平衡静力载荷的能力、吸收动力载荷的能力以及锚索位能等角度全面分析了全锚链锚索、全钢缆锚索和组合锚索的深水锚泊性能。最后,用几个算例比较了它们在深水中锚泊性能的优劣。结果表明,组合锚索的锚泊性能最佳,而全锚链锚索则不适合在深水中锚泊。但在深水锚泊中,组合锚索与全钢缆锚索也有各自的问题,我们应该根据具体情况选取最合适的锚索,这样才能安全、有效、经济的锚泊。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 锚泊设备概述论
• 1.2 锚索综述
• 1.2.1 锚链的种类
• 1.2.2 钢缆的种类
• 1.2.3 组合型锚索
• 1.3 深水锚泊的研究进展
• 1.4 本文目的和内容
• 第2章 锚索重力与破断力估算
• 2.1 锚链重力估算
• 2.1.1 因次分析
• 2.1.2 估算公式
• 2.1.3 误差检验
• 2.2 海水中每米锚链重力的估算
• 2.3 锚链破断力估算
• 2.3.1 估算公式
• 2.3.2 因次分析
• 2.3.3 误差检验
• 2.4 钢丝绳重力估算
• 2.4.1 船舶锚索用钢丝绳的选取
• 2.4.2 估算公式
• 2.4.3 因次分析
• 2.4.4 误差检验
• 2.5 海水中每米钢丝绳重力估算公式
• 2.6 钢丝绳破断力估算
• 2.6.1 因次分析
• 2.6.2 估算公式
• 2.6.3 误差检验
• 2.7 小结
• 第3章 锚索悬垂线特性分析
• 3.1 均匀锚索悬垂线特性分析
• 3.2 非均匀锚索悬垂线特性分析
• 3.3 组合锚索悬垂线特性分析
• 3.4 算例
• 3.4.1 全锚链锚索悬垂线算例
• 3.4.2 全钢丝绳锚索悬垂线算例
• 3.4.3 组合锚索悬垂线算例
• 3.5 小结
• 第4章 均匀锚索锚泊性能分析
• 4.1 锚索的静力性能比较分析
• 4.1.1 单位长度锚索重量对悬垂线长度的影响
• 4.1.2 单位长度锚索重量对悬垂线重量的影响
• 4.1.3 全锚链锚索静力分析算例
• 4.1.4 全钢丝绳锚索静力分析算例
• 4.2 锚索吸收动载荷的性能分析
• 4.2.1 不同类型锚索吸收动载荷能力的比较分析
• 4.2.2 同一锚索吸收动载荷能力分析
• 4.3 小结
• 第5章 组合锚索锚泊性能分析
• 1位能与钢丝绳L₃位能的关系'>5.1 锚链L₁位能与钢丝绳L₃位能的关系
• 2段的位能E₂'>5.2 钢丝绳锚索L₂段的位能E₂
• 1段的位能E₁'>5.3 锚链L₁段的位能E₁
• 1+L₂）段的无因次位能e'>5.4 锚索（L₁+L₂）段的无因次位能e
• 1与锚索无因次位能e影响因素的讨论'>5.5 关于锚链悬垂长度L₁与锚索无因次位能e影响因素的讨论
• 1'>5.5.1 锚链悬垂长度L₁
• 5.5.2 锚索无因次位能e
• 1分析'>5.6 锚链悬垂长度L₁分析
• 5.7 组合锚索无因次位能分析
• 5.8 组合锚索吸收动载荷能力分析
• 5.9 小结
• 第6章 深水条件下不同类型锚索受力分析举例
• 6.1 不同水深条件下全钢缆型与全锚链型锚索的张力比较
• 6.2 不同外力条件下全钢缆型与组合型锚索悬垂长度及重量比较
• 6.3 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录 组合锚索无因次位能计算源程序
• 致谢
• 研究生履历