重力拋錨的錨下落運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型研究.pdf

1、錨泊是船舶營(yíng)運(yùn)中不可避免的停泊方式之一，具有操作簡(jiǎn)單、機(jī)動(dòng)性和抗風(fēng)浪能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。然而船舶拋錨時(shí)易出現(xiàn)的安全問(wèn)題亦不可忽視，如拋錨時(shí)由于錨鏈下落速度過(guò)快導(dǎo)致錨機(jī)剎不住車，造成的丟失錨鏈或錨觸底時(shí)因受力過(guò)大變形損壞等。船舶丟錨斷鏈?zhǔn)鹿蕰r(shí)有發(fā)生，應(yīng)急拋錨時(shí)錨觸底貫入量對(duì)海底管線亦造成很大威脅，這均與錨下落速度有著密切的關(guān)系。鑒于此現(xiàn)狀，有必要對(duì)拋錨時(shí)的下落速度進(jìn)行研究。
　　本文在對(duì)錨和錨鏈進(jìn)行受力分析的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出錨下落運(yùn)動(dòng)微分方

2、程，并給出相應(yīng)的邊界條件和初始條件。為求取方程中所需的合外力，對(duì)錨與錨鏈所受的重力、錨入水沖擊力、錨與錨鏈在水中的阻力和附加慣性阻力、錨鏈與錨鏈筒的摩擦力、錨機(jī)鏈輪與導(dǎo)鏈滾輪的慣性阻力與軸摩擦力以及錨機(jī)剎車力進(jìn)行分析。根據(jù)錨入水的過(guò)程把拋錨過(guò)程分為錨冠入水前、錨擊水、擊水結(jié)束錨鏈入水前和錨鏈入水后四個(gè)階段，并給出了各力在每個(gè)階段的表達(dá)式。代入上述所得的微分方程中，建立錨下落運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。建立模型后，通過(guò)代入三個(gè)不同錨重的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬計(jì)