Révision A
Émis le 4 août 2026
Estimation modélisée
Arrêt d’un emballement de pieu : 1,500 t à 5 m/s sur un amortisseur POLARIS
Ce qu’un amortisseur de grue apporte à la charge d’arrêt lorsque le sol libère un pieu battu : le même événement, calculé avec et sans amortisseur à partir d’un même jeu de données d’entrée.
Résultat dimensionnant
Dans le calcul équivalent avec liaison rigide, la charge maximale au crochet est de 37,664 kN, soit 154% du SWL déclaré de la grue. Avec l’unité POLARIS 2,000 t / 6.0 m dans le même modèle, elle est de 23,627 kN (96.4% du SWL), sans détension complète pendant la fenêtre d’arrêt de cinq secondes.
Lorsque le sol cède
Pendant le battage, la résistance du sol porte le pieu. Lorsqu’une couche faible le libère (un
emballement de pieu) le pieu et le marteau qui lui est bridé accélèrent ensemble vers le bas, et tout ce que la grue retient encore doit arrêter la masse en mouvement. Ici, cette masse est de 1,500 t : un pieu de 1,200 t avec un marteau de 300 t, se déplaçant à 5.0 m/s lorsque le câble se tend.
Il s’agit d’un choc inférieur à une seconde, et non d’un levage dans les vagues. Le navire est immobilisé et aucun état de mer n’est appliqué, de sorte que le cas isole la manière dont le chemin de charge lui-même traite l’énergie. La comparaison est effectuée à conditions identiques : les deux colonnes utilisent un seul jeu de paramètres et le cas contrefactuel remplace l’amortisseur par une liaison rigide, sans autre modification.
L’événement, entièrement défini
Voici la définition complète de l’arrêt ; tout élément non indiqué conserve la valeur par défaut du modèle. Les deux colonnes sont produites à partir de ce seul jeu de paramètres et le calcul refuse de démarrer si la présence de l’amortisseur n’est pas le seul champ qui diffère.
| Paramètre | Valeur | Base |
|---|---|---|
| Masse d’impact | Pieu de 1,200 t + marteau de 300 t, bridés · 1,500 t | Illustratif |
| Vitesse d’emballement | 5.0 m/s à l’engagement statique complet | Configuration du modèle |
| Grue | Levage 17,454 kN/m · SWL 24,517 kN (2,500 t) | Illustratif |
| Crochet et gréement | Crochet 160 t · élingues 49,763 / 46,653 kN/m | Configuration du modèle |
| Amortisseur | POLARIS 2,000 t · course 6.0 m | Données produit |
| Clapet et précharge | Clapet 18,000 kN · précharge 15,696 kN · gaz 0.40 | Ingénierie ND |
| État de mer | Aucun — navire immobilisé, arrêt isolé | Configuration du modèle |
| Cas contrefactuel | Amortisseur remplacé par une liaison rigide, sans autre modification | Configuration du modèle |
Les mêmes cinq secondes, deux fois
La courbe constitue le résultat principal : un arrêt, calculé une fois avec une liaison rigide et une fois avec l’amortisseur. Il s’agit d’un événement déterministe unique, sans excitation aléatoire ; chaque valeur est donc le maximum de sa série temporelle, et non un extrême statistique.
Charge maximale au crochet, MN · SWL de la grue 24.5
Avec la liaison rigide, l’arrêt sollicite la grue à 154% de sa charge maximale d’utilisation. Avec POLARIS, il reste à 96.4%.
DAF au crochet · base statique 16,553 kN
Valeur indiquée, sans critère d’acceptation ; la limite dimensionnante pour cet événement est la charge maximale d’utilisation de la grue, représentée à gauche.
| Grandeur | Liaison rigide | Avec POLARIS | Critère | Résultat |
|---|---|---|---|---|
| Charge maximale au crochet | 37,664 kN | 23,627 kN | ≤ 24,517 kN SWL | ✓ 96.4% |
| DAF au crochet | 2.28 | 1.43 | — | indiqué |
| DAF sous l’amortisseur | 2.41 | 1.31 | — | indiqué |
| Événements de détension complète | 2 | 0 | 0 | ✓ |
| Course utilisée | — | 4.98 m (83%) | < 6.0 m | ✓ |
| Niveau minimal d’huile annulaire | — | 6.2% | > 0 | ✓ |
Les maxima sont suivis sur la grille d’intégration de 0.05 ms, et non sur les échantillons de sortie de 1 ms ; lire un arrêt brutal sur les points tracés le sous-estime. Le DAF sous l’amortisseur est rapporté au poids statique propre de la charge utile, soit 14,710 kN. POLARIS
est dimensionné selon le bilan énergétique de l’arrêt (masse, vitesse et course), et non selon la seule charge nominale.
Limites de validité de ce résultat
Domaine de validité
- Un pieu, une grue, un réglage de clapet. Le résultat ne s’applique pas à une autre masse de pieu, à un autre marteau, à une autre vitesse d’emballement, rigidité de grue ou force de clapet. Une autre combinaison exige un nouveau calcul, pas une interpolation.
- Aucune réponse du treuil ou de l’opérateur n’est modélisée. Après le premier arrêt, la courbe avec liaison rigide montre l’extinction libre des oscillations de la même chaîne ; elle montre le comportement du chemin de charge, et non l’action qu’aurait l’équipage.
- À sec, déterministe, événement unique. Sans vagues, sans mouvement du navire, sans ensemble. Cette étude ne dit rien du comportement en mer ni de la fréquence des emballements de pieu.
- Le cas contrefactuel est borné, sans hypothèse atypique. Le maximum de 37,664 kN avec liaison rigide se situe entre les deux estimations analytiques de ce cas (34,190 kN avec une grue considérée comme souple, 44,759 kN avec une grue considérée comme rigide), car le ressort de la grue répond partiellement pendant l’arrêt, ce qu’une forme fermée ne peut représenter.
Vérification par un solveur indépendant
La colonne compensée a été vérifiée par comparaison avec OrcaFlex 11.3e le 17 juillet 2026, le compensateur étant réduit à une loi d’effort mesurée afin que les deux solveurs ne partagent aucun code. La charge maximale de la grue concorde à +0.23%, le DAF de la grue vaut 1.4299 contre 1.4266 pour CONSTELLATION, la course maximale concorde à −0.4% et la valeur RMS de l’effort dans la chaîne à moins de 1% sur l’arrêt.
Le cas contrefactuel à liaison rigide utilise le mode d’arrêt propre à Norwegian Dynamics, ajouté le 3 août 2026 afin que la colonne « sans » soit calculée plutôt qu’estimée. Il reproduit l’arrêt en forme fermée lorsque celle-ci est exacte, concorde à moins de 0.5% avec un intégrateur raide indépendant sur l’ensemble de la chaîne et se situe entre les deux bornes analytiques ci-dessus.
Ce que ce document n’est pas
- Ce n’est pas une analyse certifiée. Il s’agit d’une estimation dans le domaine temporel issue du modèle propre à Norwegian Dynamics. Elle ne bénéficie d’aucune approbation d’un expert maritime et ne peut remplacer une analyse propre au projet selon DNV-ST-N001.
- Ce n’est pas une garantie de performance. Le matériel fourni pour une campagne réelle de battage est dimensionné à partir des masses, vitesses et critères d’acceptation propres à cette campagne.
Qui a vérifié quoi
La même paire, avec les mêmes valeurs, constitue l’exemple d’emballement de pieu sur la page
Facteur d’amplification dynamique ; un seul jeu vérifié, cité aux deux endroits, de sorte que les deux ne puissent jamais diverger.
Dossier de calcul
Données suffisantes pour recalculer ce cas : le préréglage exact, la version, les définitions et les réglages du solveur à l’origine de chaque valeur ci-dessus.
Dossier de calcul — base d’ingénierie publiée
- Cas
- Préréglage CONSTELLATION factory:polaris_pile_run, paquet de scénario DS10-PKG-POL-PIR, un seul point de vitesse à 5.0 m/s, force du clapet réglée à 18,000 kN (valeur par défaut du préréglage 17,658 kN).
- Version et date
- CONSTELLATION v1.2.96, validation 29267cc. Calcul du 3 août 2026. La colonne compensée correspond au cas figé le 7 juillet 2026 et est reproduite sur cette version à 0.05 % près sur le DAF.
- Phase d’opération
- Emballement de pieu — événement de chute et d’arrêt pendant le battage (ND-DS-10 §10). À sec, dans l’air, hors de la zone de déferlement.
- Définition du DAF
- DAF = la tension maximale au crochet sur la fenêtre de 5 s divisée par le poids suspendu statique au crochet: crochet 160 t + corps de POLARIS 17.10 t + tige 10.85 t + charge utile 1,500 t = 1,687.95 t, soit 16,553 kN. Le DAF sous l’amortisseur utilise les 14,710 kN propres à la charge utile : 1.31 avec POLARIS, 2.41 sans.
- Point de charge évalué
- Le crochet et le connecteur de grue, au-dessus de l’amortisseur. L’effort de la tige sous l’amortisseur constitue une voie distincte et une valeur différente.
- Mouvement du navire et état de mer
- Aucun, volontairement. Un emballement de pieu est un choc inférieur à une seconde ; le navire porteur est donc immobilisé et aucune charge de vague n’est appliquée, afin d’isoler l’arrêt. Il n’y a pas de Hs, Tp, de spectre ni de cap à indiquer, et cette étude ne dit rien du comportement en mer.
- Durée, réalisations, statistique
- Fenêtre de 5.0 s, sortie toutes les 1 ms, intégration à 0.05 ms. Un calcul déterministe par colonne, sans germes ni ensemble, puisqu’il n’existe aucune excitation aléatoire à moyenner. Le maximum cité est celui de la série temporelle et n’est pas comparable à une enveloppe à huit germes telle que celle de l’étude de la zone de déferlement.
- Charge utile et chemin de charge
- Pieu de 1,200 t plus marteau de 300 t, bridés, masse d’impact combinée de 1,500 t, vitesse d’emballement 5.0 m/s. Chemin de charge : grue 17,454.3 kN/m avec amortissement 66.85 kN·s/m, crochet 160 t, élingue supérieure 49,762.8 kN/m, corps de POLARIS 17.10 t, tige 10.85 t, élingue inférieure 46,652.7 kN/m, charge utile 1,500 t.
- État initial et réglages de l’amortisseur
- Vitesse descendante de 5.0 m/s à t = 0 depuis l’engagement statique complet : l’ensemble a été suspendu à l’unité avant l’emballement, le gaz est donc à la pression de service et les deux élingues sont tendues à leurs tensions statiques. POLARIS 2,000 t / course 6.0 m, force de clapet 18,000 kN, force de précharge du gaz 15,696 kN, fraction gazeuse 0.40. Le calcul utilise 4.98 m sur la course de 6.0 m (83 %) et la chambre d’huile annulaire ne se vide jamais (minimum 6.2 %).
- La comparaison est-elle effectuée à conditions identiques ?
- Oui, et cela est vérifié plutôt que simplement affirmé. Les deux colonnes sont produites à partir d’ un seul jeu de paramètres ; le script compare les deux champ par champ et refuse de s’exécuter si l’indicateur de présence de l’amortisseur n’est pas la seule différence. Mêmes masses, rigidités, amortissements, gravité, état initial et pas d’intégration.
- Limite dimensionnante
- SWL de la grue 24,517 kN (2,500 t). Avec POLARIS, le crochet atteint 23,627 kN, soit 96.4 %. Sans amortisseur, il atteint 37,664 kN, soit 154 % du SWL de la grue, et le câble se détend complètement puis se retend deux fois en cinq secondes, ce qu’une valeur maximale seule ne rend pas compte.
- Vérification indépendante
- Le cas compensé a été vérifié par comparaison avec OrcaFlex 11.3e le 17 juillet 2026, le compensateur étant réduit à une loi d’effort mesurée : maximum de la grue +0.23 %, DAF de la grue 1.4299 contre 1.4266, course maximale −0.4 %, valeur RMS de l’effort dans la chaîne à moins de 1 % sur l’arrêt.
- Ce que ce cas n’est pas
- Il ne s’applique pas à un autre pieu, marteau, grue ou réglage de clapet et ne constitue pas un diagramme de charge. Le modèle ne comprend aucune réponse du treuil ou de l’opérateur ; la courbe non compensée après le premier arrêt est donc l’extinction libre des oscillations de la même chaîne.
- Note de traçabilité
- Jusqu’au 3 août 2026, le cas « sans » ne pouvait pas être simulé : ramener le volume de gaz à zéro pour représenter un vérin verrouillé rend le terme de pression singulier ; ND publiait donc à la place une estimation de charge de choc analytique selon DNV-RP-N103, dont la valeur dépendait du chemin de rigidité considéré comme dimensionnant : 34,190 kN avec une grue considérée comme souple, 44,759 kN avec une grue considérée comme rigide. Un mode d’arrêt à liaison rigide a été ajouté au simulateur afin que le cas contrefactuel soit désormais calculé plutôt qu’estimé. Il atteint 35,387 kN côté charge utile, entre les deux estimations et 21 % sous la valeur avec grue rigide publiée par ND en juillet.
Calculez votre propre cas
Envoyez les masses du pieu et du marteau, la grue et la vitesse d’emballement contre laquelle vous devez vous protéger ; nous effectuerons le même calcul d’arrêt, y compris pour les configurations qui échouent.
Protection contre l’emballement de pieu explique la physique de ce cas · Absorption des chocs traite du bilan énergétique · ← Retour au Centre de connaissances