Revisão A
Emitido em 4 de agosto de 2026
Estimativa modelada
Contenção de uma corrida de estaca: 1,500 t a 5 m/s com um amortecedor POLARIS
O efeito de um amortecedor da grua sobre a carga de contenção quando o solo deixa uma estaca cravada escapar: o mesmo evento, calculado com e sem o amortecedor a partir de um único conjunto de dados de entrada.
Resultado determinante
Na simulação correspondente com ligação rígida, o pico de carga no gancho é de 37,664 kN: 154% da SWL declarada da grua.
Com a unidade POLARIS de 2,000 t / 6.0 m no mesmo modelo, é de 23,627 kN (96.4% da SWL),
sem perda total de tensão no cabo durante a janela de contenção de cinco segundos.
Quando o solo perde a sustentação
Durante a cravação, é a resistência do solo que sustenta a estaca. Quando uma camada fraca a libera (uma
corrida de estaca) a estaca e o martelo preso a ela
aceleram juntos para baixo, e o que a grua ainda sustenta precisa conter a massa em movimento. Aqui, essa
massa é de 1,500 t: uma estaca de 1,200 t com um martelo de 300 t, movendo-se a 5.0 m/s no instante em que o sistema de içamento esticado assume todo o peso estático.
Trata-se de um impacto com duração inferior a um segundo, não de um içamento sob ondas. O movimento da embarcação é desativado e não se aplica estado de mar, de modo que
o caso isola a resposta do próprio caminho de carga à energia. A comparação usa as mesmas condições: as duas colunas
partem de um único conjunto de parâmetros, e o cenário contrafactual substitui o amortecedor por uma ligação rígida, sem alterar mais nada.
O evento, completamente especificado
Esta é a definição completa da contenção: tudo o que não está listado segue o padrão do modelo. As duas colunas
são geradas a partir deste único conjunto de parâmetros, e a simulação só começa se a presença
do amortecedor for o único campo diferente entre elas.
| Parâmetro | Valor | Referência |
|---|---|---|
| Massa de impacto | Estaca de 1,200 t + martelo de 300 t, presos · 1,500 t | Ilustrativo |
| Velocidade de descida da estaca | 5.0 m/s ao assumir todo o peso estático | Configuração do modelo |
| Grua | Içamento 17,454 kN/m · SWL 24,517 kN (2,500 t) | Ilustrativo |
| Gancho e sistema de içamento | Gancho 160 t · lingadas 49,763 / 46,653 kN/m | Configuração do modelo |
| Amortecedor | POLARIS 2,000 t · curso de 6.0 m | Dados do produto |
| Válvula e pré-carga | Válvula 18,000 kN · pré-carga 15,696 kN · gás 0.40 | Engenharia da ND |
| Estado de mar | Nenhum: movimento da embarcação desativado para isolar a contenção | Configuração do modelo |
| Cenário contrafactual | Amortecedor substituído por ligação rígida, sem outras alterações | Configuração do modelo |
Os mesmos cinco segundos, duas vezes
A curva é o resultado principal: uma contenção, simulada uma vez com ligação rígida e outra com o amortecedor.
É um único evento determinístico: não há excitação aleatória, portanto cada número é o máximo
da respectiva série temporal, não um extremo estatístico.
37,664 kN e o cabo perde totalmente a tensão duas vezes (faixas sombreadas) antes de voltar a tensionar.
A curva contínua representa a mesma contenção com POLARIS: pico de 23,627 kN, com carga durante todo o evento.
Pico de carga no gancho, MN · SWL da grua 24.5
Com a ligação rígida, a contenção exige 154% da carga segura de trabalho da grua. Com POLARIS, fica em 96.4%.
DAF no gancho · referência estática 16,553 kN
Informado, sem servir de critério de aprovação: o limite determinante deste evento é a carga segura de trabalho da grua, indicada à esquerda.
| Indicador | Ligação rígida | Com POLARIS | Limite | Resultado |
|---|---|---|---|---|
| Pico de carga no gancho | 37,664 kN | 23,627 kN | ≤ 24,517 kN SWL | ✓ 96.4% |
| DAF no gancho | 2.28 | 1.43 | – | informado |
| DAF abaixo do amortecedor | 2.41 | 1.31 | – | informado |
| Eventos de perda total de tensão | 2 | 0 | 0 | ✓ |
| Curso utilizado | – | 4.98 m (83%) | < 6.0 m | ✓ |
| Mínimo de óleo anular | – | 6.2% | > 0 | ✓ |
Os picos são acompanhados na malha de integração de 0.05 ms, não nas amostras de saída de 1 ms: ler uma contenção abrupta diretamente dos pontos plotados subestima o pico. O DAF abaixo do amortecedor é informado com base no peso estático de 14,710 kN da própria carga útil. POLARIS
é dimensionado pelo balanço de energia da contenção (massa, velocidade e curso), não apenas pela carga nominal.
avançou 4.98 m de seu curso de 6.0 m: é esse deslocamento relativo que mantém a força no gancho em um patamar, em vez de transmitir a corrida como um pico à grua.
Onde este resultado deixa de valer
Limites do caso
- Uma estaca, uma grua, um ajuste de válvula. O resultado não se transfere para outra massa de estaca, outro martelo, outra velocidade de descida, outra rigidez da grua ou outra força de válvula. Uma combinação diferente exige nova simulação, não uma interpolação.
- Nenhuma resposta do guincho ou do operador é modelada. Após a primeira contenção, a curva da ligação rígida mostra a oscilação livre amortecida da mesma cadeia: ela mostra o comportamento do caminho de carga, não o que uma equipe faria.
- Evento único, a seco e determinístico. Sem ondas, sem movimento da embarcação e sem conjunto de simulações. Este estudo nada diz sobre o comportamento em mar agitado nem sobre a frequência de corridas de estaca.
- O cenário contrafactual é delimitado, não excepcional. O pico de 37,664 kN da ligação rígida fica entre as duas estimativas analíticas deste caso (34,190 kN com a grua tratada como flexível e 44,759 kN com a grua tratada como rígida), pois a mola da grua responde parcialmente durante a contenção, algo que uma solução analítica fechada não representa.
Conferido com um solucionador independente
A coluna com compensação foi conferida com o OrcaFlex 11.3e em 17 de julho de 2026, com o compensador reduzido a uma lei de força medida, de modo que os dois solucionadores não compartilhassem código. O pico de carga na grua diferiu em +0.23%, o DAF da grua foi de 1.4299 contra 1.4266 no CONSTELLATION, o pico de curso diferiu em −0.4% e o RMS da força na cadeia ficou abaixo de 1% durante a contenção.
O cenário contrafactual com ligação rígida usa o modo de contenção próprio da Norwegian Dynamics, adicionado em 3 de agosto de 2026 para que a coluna “sem” pudesse ser calculada em vez de estimada. Ele reproduz a contenção pela solução analítica fechada onde ela é exata, concorda com um integrador independente para sistemas rígidos em toda a cadeia com diferença inferior a 0.5% e fica entre os dois limites analíticos acima.
O que este documento não é
- Não é uma análise certificada. É uma estimativa no domínio do tempo produzida pelo modelo da própria Norwegian Dynamics. Não tem aprovação de um inspetor de garantia marítima e não substitui uma análise específica para o projeto conforme a DNV-ST-N001.
- Não é uma garantia de desempenho. O equipamento fornecido para uma campanha real de cravação é dimensionado com base nas massas, velocidades e critérios de aceitação dessa campanha.
Quem verificou cada item
O mesmo par de resultados, com os mesmos valores, é o exemplo prático de corrida de estaca na página sobre
Fator de amplificação dinâmica : um único conjunto revisado, citado nos dois lugares, para que os valores permaneçam iguais.
Registro da simulação
Dados suficientes para repetir este caso: a predefinição exata, a versão, as definições e as configurações do solucionador por trás de todos os números acima.
Registro da simulação: base de engenharia publicada
- Caso
- Predefinição do CONSTELLATION factory:polaris_pile_run, pacote de cenários DS10-PKG-POL-PIR, um único ponto de velocidade a 5.0 m/s, força da válvula ajustada para 18,000 kN (padrão da predefinição: 17,658 kN).
- Versão e data
- CONSTELLATION v1.2.96, commit 29267cc. Simulação em 3 de agosto de 2026. A coluna com compensação é o caso fixado em 7 de julho de 2026 e se reproduz nesta compilação com diferença de até 0.05 % no DAF.
- Fase da operação
- Corrida de estaca: evento de queda e contenção durante a cravação (ND-DS-10 §10). A seco, no ar, fora da zona de respingo.
- Definição de DAF
- DAF = a tração máxima no gancho durante a janela de 5 s dividida pelo peso estático suspenso no gancho: gancho 160 t + corpo do POLARIS 17.10 t + haste 10.85 t + carga útil 1,500 t = 1,687.95 t, ou seja, 16,553 kN. O DAF abaixo do amortecedor usa os 14,710 kN da própria carga útil: 1.31 com POLARIS, 2.41 sem ele.
- Ponto de avaliação da carga
- O gancho e a conexão com a grua, acima do amortecedor. A força na haste abaixo do amortecedor é um canal separado e tem outro valor.
- Movimento da embarcação e estado de mar
- Nenhum, intencionalmente. Uma corrida de estaca é um evento de impacto com duração inferior a um segundo; por isso, o movimento da embarcação é desativado e nenhuma carga de onda é aplicada: o caso isola a contenção. Não há Hs, Tp, espectro nem direção de incidência a informar, e este estudo nada diz sobre o comportamento em mar agitado.
- Duração, realizações, estatística
- Janela de 5.0 s, saída a cada 1 ms, integração em passos de 0.05 ms. Uma simulação determinística por coluna: sem sementes nem conjunto de realizações, pois não há excitação aleatória para calcular uma média. O pico informado é o máximo da série temporal e não é comparável a um envelope de oito sementes como o do estudo da zona de respingo.
- Carga útil e caminho de carga
- Estaca de 1,200 t mais martelo de 300 t, presos, massa de impacto conjunta de 1,500 t, velocidade de descida de 5.0 m/s. Caminho de carga: grua 17,454.3 kN/m com amortecimento de 66.85 kN·s/m, gancho 160 t, lingada superior 49,762.8 kN/m, corpo do POLARIS 17.10 t, haste 10.85 t, lingada inferior 46,652.7 kN/m, carga útil 1,500 t.
- Estado inicial e ajustes do amortecedor
- 5.0 m/s para baixo em t = 0, a partir do instante em que o sistema assume todo o peso estático. Na configuração para uma corrida de estaca, as lingadas flexíveis ficam frouxas e a haste permanece recolhida, de modo que POLARIS não recebe carga até a estaca disparar. O modelo começa depois que a folga é eliminada e o sistema de içamento esticado assume o peso estático, com o gás na pré-carga. No mesmo evento, a velocidade ao alcançar as lingadas é de aproximadamente 3.5 m/s: o peso acelera a massa enquanto o sistema de içamento se estica. Uma corrida que alcance as lingadas a 5.0 m/s tem mais energia e exige uma simulação própria. POLARIS 2,000 t / curso de 6.0 m, força da válvula de 18,000 kN, força de pré-carga do gás de 15,696 kN, fração de gás de 0.40. A simulação usa 4.98 m do curso de 6.0 m (83 %) e a câmara anular de óleo nunca esvazia (mínimo de 6.2 %).
- A comparação usa as mesmas condições?
- Sim, e isso é verificado, não apenas afirmado. As duas colunas são geradas a partir de um único conjunto de parâmetros; o script compara os dois campo a campo e só executa se a presença do amortecedor for a única diferença. Mesmas massas, rigidezes, amortecimento, gravidade, estado inicial e passo de integração.
- Limite determinante
- SWL da grua de 24,517 kN (2,500 t). Com POLARIS, a carga no gancho atinge 23,627 kN, 96.4 % desse valor. Sem ele, 37,664 kN: 154 % da SWL da grua, e o cabo perde totalmente a tensão e volta a tensionar duas vezes em cinco segundos, algo que o valor de pico isolado não mostra.
- Verificação independente
- O caso com compensação foi conferido com o OrcaFlex 11.3e em 17 de julho de 2026, com o compensador reduzido a uma lei de força medida: pico na grua +0.23 %, DAF da grua 1.4299 contra 1.4266, pico de curso −0.4 %, RMS da força na cadeia abaixo de 1 % durante a contenção.
- O que este estudo não é
- Não se aplica a outra estaca, outro martelo, outra grua ou outro ajuste de válvula, e não é uma tabela de cargas. O modelo não inclui resposta do guincho ou do operador; portanto, a curva sem compensação após a primeira contenção é a oscilação livre amortecida da mesma cadeia.
- Nota sobre a origem dos resultados
- Até 3 de agosto de 2026, o caso “sem” não podia ser simulado: reduzir o volume de gás a zero para representar um cilindro travado torna singular o termo de pressão, de modo que a ND publicou uma estimativa analítica de carga de impacto segundo DNV-RP-N103, cujo valor dependia de qual caminho de rigidez se considerava determinante: 34,190 kN com a grua tratada como flexível e 44,759 kN com a grua tratada como rígida. Um modo de contenção com ligação rígida foi adicionado ao simulador; assim, o cenário contrafactual agora é calculado, em vez de estimado. Ele resulta em 35,387 kN no lado da carga útil, entre as duas estimativas e 21 % abaixo do valor para grua rígida que a ND publicou em julho.
Simule seu caso
Envie as massas da estaca e do martelo, os dados da grua e a velocidade de descida contra a qual precisa se proteger. Simularemos a mesma contenção para esse caso, inclusive as configurações que não atendem aos critérios.
Proteção contra corrida de estaca explica a física por trás deste caso · Absorção de impacto aborda o balanço de energia · ← Voltar ao Hub de Conhecimento