摘要：AC-14型大抓力锚在大型船只上使用广泛。设计了能进行水下测量的拖锚模型试验装置,制作了AC-14模型锚,通过对AC-14锚在干砂与水下饱和砂土中的拖锚试验,完整揭示了该锚在整个拖锚过程中的姿态调整、运动轨迹发展和锚抓力变化等,在干砂中得到的最终稳定时的锚抓力与前人研究较为接近,但在饱和砂土中虽然与干砂中的水平倾角一致,但啮土深度要大于饱和砂,而锚抓力系数则小于在干砂中的锚抓力系数。另外,还在不同粒径的碎石进行了拖锚试验,试验表明较大粒径的碎石层对拖锚姿态的影响更大,锚在其中达到稳定状态时的埋深更浅。

摘要：船锚的正常工作关系到船舶的安全运营,锚在底质中运动规律的研究一直吸引着众多学者,由于锚在土中的拖动过程中时刻发生着土的大变形和破坏,涉及到材料非线性、几何非线性及接触非线性等诸多力学问题,通过解析的研究手段很难准确地分析拖锚过程。笔者采用霍尔锚进行了物理模型试验,通过模型试验测试了拖锚过程运动特性和锚的姿态变化,采用耦合的欧拉-拉格朗日方法(CEL)建立了拖锚过程的计算分析模型,对模型试验进行模拟。通过计算得到了拖锚过程中锚的姿态随拖锚距离的变化,给出了锚的入土深度随水平位移的关系,计算结果与试验结果较吻合,验证了该分析方法在分析拖锚问题上的合理性。该方法可用于拖锚过程的研究和相关设计。

摘要：AC-14型大抓力锚在大型船只上使用广泛。设计了能进行水下测量的拖锚模型试验装置,制作了AC-14模型锚,通过对AC-14锚在干砂与水下饱和砂土中的拖锚试验,完整揭示了该锚在整个拖锚过程中的姿态调整、运动轨迹发展和锚抓力变化等,在干砂中得到的最终稳定时的锚抓力与前人研究较为接近,但在饱和砂土中虽然与干砂中的水平倾角一致,但啮土深度要大于饱和砂,而锚抓力系数则小于在干砂中的锚抓力系数。另外,还在不同粒径的碎石进行了拖锚试验,试验表明较大粒径的碎石层对拖锚姿态的影响更大,锚在其中达到稳定状态时的埋深更浅。

摘要：针对工程船舶常用的大抓力锚,考虑拖锚啮土深度和影响范围,确定海底电缆的最佳埋设深度。采用模型试验和数值模拟的方法分析拖锚过程中船锚的啮土轨迹;基于室内模型试验结果并结合船锚尺寸,提出船锚啮土深度与影响范围的理论计算方法。理论计算结果和数值分析结果与模型试验实测数据吻合良好,验证了理论算法和数值模拟方法的可靠性。

摘要：为了分析拖锚对海底管道的撞击损伤情况,运用ABAQUS软件,对应急抛锚情况下拖锚与海底管道进行建模。选取最危险的锚尖与管道正撞情况进行了数值模拟,根据碰撞后管壁的凹痕深度与管道外径的比值,对海底管道进行安全校核;同时选取了不同管壁厚度和管道长度进行了计算比较,得出了拖锚撞击损伤程度随海底管道的壁厚和管道长细比的增加而减小。最后将DNV规范计算结果与有限元数值模拟结果进行对比,发现规范计算值明显偏大。研究成果对分析海底管道受拖锚撞击损伤的变形规律、海底管道的设计及修复具有一定的实用意义。

摘要：针对硬质海床上的电缆采用混凝土联锁块软体排进行覆盖保护的技术方案,对软体排的抗拖锚稳定性进行了分析。首先对拖锚过程中位于软体排上的锚体及锚爪进行受力分析,建立锚爪在软体排上的运动控制方程,据此求得锚爪在软体排上的运动条件及施加给软体排的作用力;之后对软体排及电缆进行受力分析,建立软体排及电缆的抗滑稳定性分析方程。利用所建立的软体排抗拖锚稳定性分析方法,对试验模型进行了计算分析,结果与试验吻合。结合工程中的软体排参数,讨论分析了对软体排的抗拖锚性能有影响的因素和影响规律,并提出了提高软体排抗拖锚稳定性的措施。

摘要：针对硬质海床上的电缆采用混凝土联锁块软体排进行覆盖保护的技术方案,对其抗拖锚稳定性进行了模型试验研究。采用多种尺度的混凝土联锁块软体排、多种重量规格的霍尔锚和大抓力锚,进行了拖锚试验,观察了拖锚过程中锚爪钩挂软体排的方式、形态及演变过程,探究了影响锚爪钩挂的因素。提出了对软体排中的混凝土联锁块的形状进行削角和设斜坡面的改进。试验表明,硬质海床上的电缆采用传统形状的混凝土联锁块软体排进行覆盖保护时,软体排很容易受到拖锚锚爪的钩挂,使软体排和电缆整体运动;将软体排中的边沿混凝土块做成斜坡面、并将边角做成倒角、减小联锁块的间距,可提高软体排的抗拖锚稳定性。

摘要：锚击是造成海底管线第三方损伤的重要因素.本文将拖锚对海底管线的损伤分为撞击、拖曳两个方面,并利用ABAQUS软件对上述两种作用方式进行数值模拟.撞击分析中,利用数值模型分析了管壁厚度、管线长度对最终凹痕深度的影响,并与其他撞击形式、规范计算值进行了对比.拖曳分析中,重点探讨了海床土壤性质的影响.结果表明,拖锚对海底管线的撞击作用影响相对较小,平铺于砂质海床上的管线最大拖曳力计算值更大.应用ABAQUS的有限元模型研究海底管线的抗锚害问题切实可行,对于管线设计、提高管线安全性有一定指导意义.

摘要：近海海底管线会在港口锚地处因船舶走锚而受到损害,碎石结构能够防护管线免受走锚的危害,因此研究碎石结构的防护机理对保护管线有重要意义。采用极限平衡方法分析了走锚状态下土楔对形状复杂的商用霍尔锚的作用力,提出了锚冠和锚爪的受力计算模式,采用3种不同几何相似比的模型锚在模型槽中进行了拖锚试验。模型试验的结果与计算结果相互吻合。锚体整体受力分析的结果表明,霍尔锚在从砂土进入碎石保护层后因力矩不平衡引起锚体翻转,使锚爪尖位置上移而远离埋设的管线,从而使管线避免走锚的伤害。该机理也通过模型试验得到验证。此外,不同试验锚重的归一化结果还说明,霍尔锚锚爪在碎石中的稳定入土深度约为爪长的0.45,拖曳力为2.5倍锚重,可为碎石结构设计参考。

摘要：在穿越航道的海底管道保护设计中，锚害是影响管道安全性的关键问题。论文分析研究了落锚的冲击能量以及回填埋设对冲击能量的吸收能力，锚在海床土壤里的拖曳轨迹，锚--土壤--堆石层--管道交互作用下拖曳轨迹。通过实例计算，验证了管道在设计埋深下的安全性。研究成果将为管道埋深设计提供一定的理论指导，对于保证管道安全和降低成本具有重要意义。