海工FPU是半潜船。半潜船也称半潜式母船,它通过本身压载水的调整,把装货甲板潜入水中,以便将所要承运的特定货物像驳船,游艇,舰船,钻井平台等,从指定位置浮入半潜船的装货甲板上,将货物运到指定位置。半潜船是一种特殊的船舶设计方式,与一般的水面船只不同,半潜船通常拥有较深的吃水,但又不似潜水艇般完全隐没于水中,而是有部分船体或结构外露在水面外。
海工FPU的工作原理
半潜船自如浮沉的关键在于对压载水的调整使用。它设计有占空间很大的压载水舱,需要下潜时,操作人员会将水注入压载水舱,使半潜船的甲板浸入水下的合适位置,然后,再将需要装运的货物拖拽到已经潜入水下的装载甲板上方。半潜船要上浮时,则启动排水装置调载泵或者空气压缩机等,将半潜船内的压载水排出,使船身连同甲板上的承载货物一起浮出水面,然后绑扎固定。
世界上最大的半潜船,什么是半潜船?
敞尾式半潜船
世界上最大的半潜船——“Dockwise Vanguard”号由现代重工负责建造,为新一代敞尾式半潜船,包括设计费用在内,总价值约2.4亿美元。该船总长275米、型宽70米、型深15.5米、航速14节,“Dockwise Vanguard”号是第一艘根据挪威船级社对这类列船舶的新入级规范建造的半潜式重吊船。
由于该船没有设计艏楼,因此理论上可以运输“无限”长度的货物。其舱面船室主要设在其船体外,因此可以运输70米宽的货物。该船的设计建造专门针对20多种运输任务,载重能力超过10万吨,甚至可以一次性运送目前世界上最大型的钻井平台,从而大大提高了运输效率。
为什么桥大多设计成拱形的?
桥梁的主要受力是桥面的荷载重量及自身重量,都是垂直向下的,采用拱形可以将垂直受力转移到横向的桥墩或岸边的地面,这样可以加宽桥梁下面的通道宽度,减少桥墩数量,因此,桥梁大多设计成拱形。
桥梁是指架设在江河湖海上,供车辆、人们顺利通行的建筑物,在日常生活中,经常可以见到。而且,他们的种类多种多样,按用途分,有铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行桥,按跨越障碍分,有跨河桥、跨谷桥、跨线桥。总之,它们就是一种非常普遍的存在。那么,大家有没有发现其中大多数桥都有一个共同的特征,那就是他们都为拱形的,知道这是为什么吗?
生活中,我们见过许许多多的桥。这些桥大多设计成拱形的,这是为什么呢?为什么不设计成凹形的呢?况且设计成拱形的桥,还会给交通造成不便。因为如果是跨度比较小的桥梁还无所谓,如果是跨度较大的桥梁,就会拱顶很高,进而使得坡度比较大,这样一来,无论是行人还是车辆通过时,都非常不便。如果设计成凹形的桥,汽车还会省油,因为汽车在向下行驶时,会有一个向前冲的力,具有一定的势能,这个势能便可以帮助它顺利地到达桥的那一端。难道我们的桥梁专家不明白这一点吗?
实际上,我们的桥梁专家怎么会不明白呢,设计成拱形不仅仅是美观好看,这里面还蕴含一定的力学原理的。
桥设计成拱形,是因为当汽车经过时,桥所承受的压力比较小,桥体所需要的支撑力便小。而相比之下,凹形桥承受的压力较大,桥体所需要的支撑力便大。这是为什么呢?因为无论是拱形桥还是凹形桥,当汽车通过大桥时,由于汽车方向的改变产生的向心加速度,需要向心力F。拱形桥的圆心在桥下方,因而向心力方向向下,这样就使得自身重力mg与支撑力N1的合力向下,即支撑力小于重力,也就是拱形桥耐重。F=Mg-N1,所以 N1=Mg-F。凹形桥的圆心在桥上方,因而向心力F就向上,这就使重力Mg与支持撑力N2的合力向上,即支撑力大于重力。也就是凹形桥不耐重。F=N2-Mg,所以 N2=F+Mg。由此看来,如果仅仅是为了汽车省那么一点点油而改变桥的设计,那么岂不是抓不住重点了。
此外,我们还可以这么理解。众所周知,球形比任何形状都坚固。因为球形的任何一个地方受力,力都可以向四周均匀地分散开来。这也就是为什么我们生活中常见的巨大的贮油罐要做成球形的。还有我们生活中常见的灯泡,虽然是比较易碎的玻璃制成的,但做成了球形也就比较坚固了。
我们都有过类似的经历,把蛋壳放在两手的掌心之间,挤压它的两端,并不会像我们想的那样因为鸡蛋壳薄而易碎,而是需要使出很大的力气。这也是因为球形比较坚固的原因。球形也是若干个拱形的组合,因此拱形也具有此特点。这也是为什么桥要设计成拱形的原因了,因为它更坚固,可以使受力分散,进而桥体的承重力加大。
我国拱形桥的代表便是坐落在河北省赵县洨河上的赵州桥。这座桥建于隋代,距今已有约1400年的历史,由著名匠师李春设计和建造,是当今世界上现存最早、保存最完善的古代石拱桥。