Anchored Structures

Программный комплекс для анализа статики и динамики плавучих заякоренных объектов, расчета внешних нагрузок на плавучие и стационарные морские сооружения.

Центр компьютерного моделирования динамики морских сооружений (ЦКМ ДМС) в сотрудничестве с Российским Морским Регистром Судоходства разработал программный комплекс Anchored Structures, предназначенный для выполнения расчетов статики и динамики плавучих заякоренных сооружений (ППБУ, TLP, стационарных (погружных) платформ, буровых судов, плавучих кранов, плавучих доков, трубоукладчиков, барж и т.п.).

Назначение программного комплекса

Статический и динамический анализ свободно плавающих, заякоренных или стационарных морских сооружений.

Область применения

Научно-техническое обоснование проектов морских сооружений.

Функциональные возможности

Расчет балластировки, остойчивости; систем заякорения и позиционирования; нагрузок от ветра, течения, волнения и льда; динамики сооружений; динамики плавучих объектов при морских операциях; динамики якорных и швартовных связей; спектральный и вероятностный анализ результатов; трехмерная анимация поведения сооружений в процессе моделирования.

Программный комплекс использует современные методики расчета нагрузок от ветра, течения, волнения и льда на корпус морского сооружения; методики нелинейного анализа статики и динамики плавучих сооружений; методики спектрального и вероятностного анализа движения сооружений в шести степенях свободы и усилий, возникающих в якорных, швартовых, грузонесущих, буксирных связях, а также в отбойных устройствах.

Моделирование динамики ППБУ на волнении

Программный комплекс позволяет:

• рассчитывать осадку, водоизмещение, координаты центра величины, площадь ватерлинии, метацентрические высоты плавучего объекта с учетом влияния якорного и швартового закреплений;
• рассчитывать жесткостные характеристики связей (якорных, швартовых, грузонесущих, буксирных), состоящих из участков с различными упруго-весовыми характеристиками, с учетом возможного включения подвесных грузов или плавучестей;
• рассчитывать гидродинамические характеристики морских объектов (в том числе с учетом влияния близко расположенных корпусов иных сооружений);
• рассчитывать нагрузки на плавучие или стационарные сооружения от ветра, течения, волнения и льда;
• выполнять начальное (оптимальное) позиционирование сооружения в заданной точке акватории;
• рассчитывать смещение заякоренных объектов и натяжение связей под действием статических нагрузок;
• рассчитывать динамические колебания сооружений в шести степенях свободы под действием регулярных или нерегулярных внешних воздействий;
• выполнять полновероятностное моделирование динамики сооружения за предполагаемый период его эксплуатации;
• выполнять моделирование динамики сооружения с учетом динамики якорных связей;
• выполнять моделирование различных морских операций с участием моделируемых объектов.

Пролетное арочное строение на выкаточном пирсе перед началом погрузки на плавучие опоры 26 августа 2017 г. (фото АО «ЦКБ «Коралл»)

Отрыв пролетного арочного строения от плавучих опор (12 октября 2017 г., фото АО «ЦКБ «Коралл»)

В программном комплексе реализуется:

• автоматическое разбиение смоченной поверхности сооружения на панели для последующего расчета статических и гидродинамических давлений;
• система графических меню, упрощающих работу над различными проектами, структурирование и ввод исходных данных;
• система графической поддержки математического моделирования, позволяющая наблюдать в реальном времени трехмерные анимации динамики  объектов под действием внешних сил и осциллограммы временных зависимостей для заданных параметров (перемещений, внешних воздействий, внешних сил, усилий в связях и отбойных устройствах);
• система обработки полученной в результате моделирования информации, позволяющая получать сводные результаты расчетов, а также графические зависимости жесткостных характеристик связей и отбойных устройств; гидродинамические характеристики сооружений; амплитудно-частотные характеристики плавучих объектов; спектральные и вероятностные характеристики перемещений и усилий.

Реализация динамических методов расчета ледовых нагрузок

Взаимодействие айсберга с корпусом судна и якорными связями

Накатка верхнего строения «Хаттон» на опорное основание платформы «Приразломное»

Программный комплекс дает пользователям значительные преимущества:

• без проведения дорогостоящих экспериментальных исследований возможна оценка динамики проектируемых объектов с учетом условий эксплуатации и анализом широкого перечня вариантов конструктивных решений;
• оценка надежности и долговечности сооружений на основании моделирования его поведения в течение всего срока эксплуатации;
• оценка надежности и прогнозирование срока эксплуатации якорных систем удержания с помощью моделирования их работы и оценки усталостных эффектов;
• определение оптимальных параметров систем заякорения при  различных внешних воздействиях;
• определение наилучших конструктивных решений, характеристик используемых технических средств, режимов работы сооружений в реальных эксплуатационных  условиях;
• возможность адаптации программного комплекса в соответствии с задачами пользователей, разработка и интеграция  в комплекс новых программных модулей, отражающих специфические проблемы потребителей;
• организация гарантийного обслуживания, сопровождение внедрения программного комплекса, технические консультации и обучение персонала.

Моделирование поведения механической системы: ледостойкий отгрузочный тер-минал - отгрузочный шланг – танкер -буксир

Подъем АПК КУРСК

Моделирование поведения плавучих ба-топортов судопропускного сооружения С-1 Комплекса защиты СПб от наводнений

Буксировка ППБУ

НИР и ОКР, в которых авторский коллектив сотрудников «ЦКМ ДМС» использовал ПК «Anchored Structures»

Публикации по теме

1. Математическое моделирование поведения морских объектов под действием природных нагрузок в среде программного «ANCHORED STRUCTURES»
   Авторы: А. Большев. С. Фролов
2. Математическое моделирование поведения морских объектов в среде ПК Anchored Structures
   Авторы: А. Большев. С. Фролов, Т. Филиповская, М. Кутейников, С. Карлинский
3. Автоматизация деятельности организаций, обеспечивающих проектирование, строительство и эксплуатацию терминалов, портов, морских и речных гидротехнических сооружений
   Авторы: А. Большев, И. Чиковская, Д. Филиппова