Fator de Amplificação Dinâmica (DAF)
Uma carga de pico precisa de uma referência.
O DAF é o pico de uma resposta de carga definida dividido pela referência estática ou quase estática correspondente. Indique onde a resposta é medida, com o que é comparada e a que fase do içamento se refere.
Uma curva. Três itens a informar.
O pico fornece o DAF. A referência lhe dá significado. A tensão mínima exige uma verificação própria.
Resposta de pico
Divida a resposta máxima pela referência correspondente para obter o DAF.
Carga de referência
Identifique o canal de carga e a referência. A carga no gancho e a tensão no conjunto de lingadas correspondem a pontos diferentes.
Tensão mínima
Informe-a separadamente. Uma razão de pico, por si só, não confirma se o cabo permaneceu tensionado.
De que análise seu içamento precisa?
Escolha a fase do içamento que está avaliando. Você receberá um encaminhamento para estudo ou, para um caso restrito com cabo continuamente tensionado, uma avaliação harmônica ilustrativa. Nenhum resultado aqui constitui engenharia de içamento.
Elevação inicial ou transferência entre corpos em movimentoEncaminhamento para estudo
Nenhum número desta avaliação.
A elevação inicial é regida pelo movimento relativo de dois corpos, pela velocidade no instante em que a carga é assumida e pelo contato: nenhum desses fatores é representado por um modelo harmônico de corpo único.
A análise deve representar
- movimento relativo dos dois corpos, incluindo a fase
- velocidade relativa no instante em que a carga é assumida
- folga, contato e transferência de carga a partir do corpo de apoio
- velocidade de içamento e pré-carga
O que preparar para um estudo
- ambas as embarcações ou a embarcação e a estrutura fixa, com as respectivas bases de movimento
- a sequência de elevação inicial e a velocidade de içamento
- massa do objeto, centro de gravidade e pontos de içamento
- configuração dos acessórios de içamento e propriedades do cabo de içamento
Sem contato com o convés ou a água: cabo continuamente tensionadoAvaliação ilustrativa
Uma avaliação harmônica ilustrativa está disponível para esta fase.
Aplica-se apenas enquanto a carga estiver sem contato com o convés ou a água e o cabo permanecer tensionado o tempo todo. Não constitui um DAF de base de projeto, uma verificação da capacidade da grua, um estado de mar admissível nem uma seleção de equipamento.
O que você precisa ter em mãos
- Amplitude vertical da ponta da grua Atip (m) ou aceleração atip (m/s²) e sua origem
- O período de excitação T: o período da resposta imposta, não o Tp das ondas
- Para o resultado amplificado: um valor conhecido de Tn, ou meff e Keff para calculá-lo
- A razão de amortecimento ξ. Não há valor padrão: perto da ressonância, ele determina grande parte do resultado
- Opcional: tensão estática no gancho W0 (kN), para obter forças em vez de fatores
Você só tem Hs e Tp? O estado de mar, por si só, não define o movimento da ponta da grua: também são necessários a resposta da embarcação, a direção de incidência, a condição de carregamento e a posição da grua. Esta avaliação não fará uma estimativa por você.
Abrir a avaliação harmônica ilustrativa para cabo tensionado
Apenas ilustrativo. Não constitui engenharia de içamento nem substitui uma análise.
Adicionar a dinâmica do guincho e da carga opcional
Sem isso, a tela informa apenas a parcela rígida da ponta da grua. Com isso, ela acrescenta a amplificação que o sistema suspenso produz próximo à ressonância.
Ver curva de resposta e limiar de perda de tração
Nota de cálculo: copiar ou imprimir
Entrada ou saída da zona de respingoRota de estudo
Esta tela não fornece um valor.
A entrada na água é governada pelo empuxo durante a passagem pela superfície, pela massa adicionada, pelo arrasto e pelo impacto hidrodinâmico, além da cinemática das ondas na posição do objeto. Essas forças não estão presentes neste modelo.
A análise deve representar
- volume deslocado em função da profundidade de imersão
- a transição do empuxo ao atravessar a superfície livre
- massa adicionada e arrasto
- impacto hidrodinâmico e cinemática das ondas na posição do objeto
- velocidade de descida através da zona
Dados a preparar para um estudo
- geometria do objeto e sua base hidrodinâmica
- massa seca, centro de gravidade e peso submerso
- velocidade de descida e janela prevista para a travessia
- estado do mar e dados de movimento da embarcação no ponto de içamento
Descida submersa ou assentamentoRota de estudo
Esta tela não fornece um valor.
A descida submersa e o assentamento são governados pelo empuxo, pela massa adicionada, pelo arrasto, pela dinâmica do cabo e pelo contato no assentamento. Tanto a referência estática quanto a inércia efetiva mudam à medida que o objeto desce.
A análise deve representar
- peso submerso e empuxo
- massa adicionada e arrasto em profundidade
- dinâmica do cabo e dos acessórios de içamento ao longo de todo o comprimento pago
- assentamento e contato com o leito marinho ou a estrutura
Dados a preparar para um estudo
- profundidade da água e perfil de descida
- geometria, massa e dados hidrodinâmicos do objeto
- comprimento de cabo pago, rigidez e configuração dos acessórios de içamento
- alvo de assentamento e seus critérios de aceitação
Descida descontrolada da estaca, impacto ou possível folga no caboRota de estudo
Esta tela não fornece um valor.
A descida descontrolada da estaca ou a carga de impacto é um evento transiente em que o cabo só suporta tração: ele fica frouxo e volta a tensionar. Um modelo linear em regime permanente não consegue representá-lo: este é precisamente o caso em que este modelo é inválido por definição.
A análise deve representar
- a velocidade de descida descontrolada ou de abaixamento
- a condição de engate e retomada da tração
- o comportamento do cabo, que só suporta tração, durante a folga
- a relação força–curso de qualquer amortecedor, inclusive os batentes de fim de curso
Dados a preparar para um estudo
- massa da estaca ou do objeto e velocidade de descida descontrolada
- a configuração do guincho e sua rigidez
- a carga de pico admissível na ponta da grua
- a sequência operacional em torno do evento
Limites do modelo: o que esta tela não consegue calcular
- Movimento da ponta da grua a partir do estado do mar: isso exige a resposta da embarcação no ponto de içamento
- Estatísticas de ondas irregulares, duração da operação ou uma janela operacional Hs × Tp específica
- Entrada na água: empuxo, massa adicionada, arrasto e impacto hidrodinâmico
- Içamento inicial, assentamento, contato e dois corpos em movimento independente
- Folga no cabo, retomada da tração e carga de impacto: são eventos transientes e não lineares
- Comportamento do guincho e do sistema de controle, curso do compensador e batentes de fim de curso
- Modos distribuídos do cabo e da grua: este é um único modo vertical
Mecanismos, cálculos e evidências de projeto.
Continue com o guia completo ou vá para os estudos de caso correspondentes.
O que é o Fator de Amplificação Dinâmica?
O Fator de Amplificação Dinâmica (DAF) é o valor de pico de uma resposta de carga especificada dividido pela referência estática ou quase estática correspondente: para o mesmo canal de carga, local, configuração e fase do içamento. Um DAF de 1.30 significa que a carga total de pico está 30% acima da referência indicada; um DAF de 2.0 significa que ela é o dobro da referência. Um DAF de 1.0 significa apenas que o pico informado é igual à referência; isso não comprova que não houve movimento, baixa tração mínima ou folga no cabo.
Um DAF está incompleto se não indicar o ponto de resposta (ponta da grua, gancho, conjunto de lingadas ou carga útil), a carga de referência e a fase do içamento. A carga máxima no gancho dividida pela carga estática no gancho não é intercambiável com a tensão máxima nas lingas dividida por uma referência submersa, e DAF é uma razão entre valores de pico, não um fator de segurança, uma utilização da grua ou um estado de mar admissível.
Em içamentos offshore, as ondas fazem a ponta da grua subir e descer enquanto a carga útil fica suspensa abaixo dela. Esse movimento relativo gera forças dinâmicas no sistema de içamento: picos de tensão quando a ponta da grua acelera para cima e perda de tensão quando ela desce. O DAF indica quanto essas forças dinâmicas excedem as de um içamento em águas calmas.
O que causa o DAF em içamentos reais com grua?
Em içamentos reais com grua, o DAF é determinado pelo movimento relativo em toda a trajetória da carga. A ponta da grua, o gancho, o cabo, as lingas e a carga útil não se movem como um único corpo rígido: a aceleração relativa altera a tensão, a flexibilidade armazena e libera energia, as forças hidrodinâmicas alteram a carga efetiva, e a perda e a recuperação da tensão geram um evento não linear de carga de impacto. A descida da ponta da lança não comprova, por si só, a perda de tensão: ela só ocorre quando a tensão calculada chega a zero.
Içamento a partir do convés de um navio de suprimento. Um contêiner de carga em um navio de suprimento acompanha o heave e o balanço do navio, enquanto a ponta da grua acompanha o navio com a grua ou a plataforma. Se o gancho sobe enquanto o convés ou o contêiner desce, a linga pode passar de frouxa ou pouco tensionada a totalmente carregada em uma fração de segundo. Essa carga de impacto pode ser muito maior que o peso estático do contêiner.
Travessia da zona de respingo. Durante uma travessia da zona de respingo, o empuxo, o arrasto, a massa adicionada e a velocidade das partículas de água das ondas mudam rapidamente quando a carga útil atravessa a superfície livre. A carga no gancho pode subir e descer rapidamente, sobretudo quando a dinâmica da grua, do cabo e da carga útil coincide com o período das ondas.
Outros fatores comuns incluem o descolamento súbito do convés, o impacto no assentamento, o enganchamento, o movimento rápido da grua, as paradas de emergência e a ressonância no sistema grua-cabo-carga útil.
Cargas de impacto: perda e recuperação da tensão
Os eventos de DAF mais severos são as cargas de impacto: a linga fica frouxa e, então, volta a ser tensionada repentinamente. Enquanto o cabo está frouxo, o gancho e a carga útil se movem de forma independente; quando o cabo volta a ficar esticado, a diferença de velocidade precisa ser absorvida quase instantaneamente pelo alongamento do cabo. Para uma avaliação preliminar idealizada, sem amortecimento e de modo único, com uma carga útil de massa m (mais a massa adicionada mA se submersa) em uma trajetória de carga com rigidez tangente combinada k, o incremento de tensão causado pela velocidade acima da carga quase estática é aproximadamente
F snap é igual a v rel multiplicado pela raiz quadrada de k multiplicado pela quantidade m mais m subscrito A.onde vrel é a velocidade relativa no momento em que o cabo volta a ser tensionado. Essa não é a tensão de impacto máxima total: k é a rigidez tangente combinada de toda a trajetória da carga; o termo de massa é uma massa participante equivalente, não necessariamente a carga útil mais a massa adicionada; e, quando uma linha pode perder tensão, as tensões máxima e mínima exigem uma análise transiente não linear que considere apenas tração. Nessa avaliação preliminar, o incremento varia com a raiz quadrada da rigidez: dobrar k o eleva em cerca de 41% para a mesma diferença de velocidade. Porém, maior flexibilidade também aumenta o deslocamento e altera o período natural; portanto, não é automaticamente mais segura: é preciso verificar o curso disponível e as cargas nos batentes de fim de curso. DNV-RP-N103 estabelece quando as cargas de impacto devem ser avaliadas e como calcular o valor máximo. Manter a linha tensionada ao longo do ciclo das ondas evita a transição de frouxa para esticada: um compensador passivo de heave pode fazer isso dentro do seu envelope analisado de movimento e força–curso, mas esse envelope precisa ser demonstrado, não presumido.
Como reduzir o DAF
- Amortecedores para cargas de impacto. A Amortecedor de grua POLARIS acrescenta curso e amortecimento entre a grua e a carga útil. Ele absorve a energia cinética de um único evento de choque (descolamento do convés, carga de impacto ou sobrecarga) antes que ela gere a carga máxima na grua, desde que seu comportamento de força–curso, o deslocamento disponível e as cargas nos batentes de fim de curso sejam adequados ao evento. Depois, ele precisa de tempo para retornar à condição inicial; portanto, para ciclos repetidos de perda de tensão e impacto na zona de ondas, use compensação de heave.
- Compensação passiva de heave para travessias da zona de respingo. A compensador passivo de heave reduz o movimento relativo entre o gancho da grua e a carga útil submarina. Isso suaviza a variação da tensão no aparelho de içamento durante a travessia da zona de respingo e reduz a amplificação dinâmica transmitida à grua, dentro do envelope analisado de carga, frequência e curso da unidade.
- Controle a operação de içamento e os equipamentos. Reduza a velocidade da grua, evite estados de mar ressonantes, planeje janelas meteorológicas e use procedimentos de descolamento suave. O equipamento reduz o DAF, mas a operação ainda determina as condições iniciais.
A escolha do produto depende do mecanismo predominante; a seção de cenários abaixo indica qual. Para avaliar a demanda sobre a grua, compare com a tabela de cargas da grua.
Como calcular o DAF
Uma primeira estimativa preliminar para um içamento a seco, sem contato com o convés nem com a água, com o cabo continuamente tensionado e a carga útil acompanhando um movimento senoidal prescrito da ponta da grua, é
em que aheave é a aceleração vertical máxima na ponta da grua e g é a aceleração da gravidade (9.81 m/s²). Para um movimento senoidal da ponta da grua com amplitude simples ζ (o movimento vertical no ponto de içamento, não Hs) e período de resposta T, que não é necessariamente o período de pico do espectro de ondas Tp:
Por exemplo, com amplitude de heave de 1.5 m e período de 8 s:
Esta é apenas a avaliação preliminar para uma ponta da grua rígida. A resposta acoplada do gancho pode ser maior perto de um período natural do sistema ou menor na região de isolamento: ela depende da razão de frequências, do amortecimento, da rigidez, do comprimento do cabo, da massa da carga útil e da hidrodinâmica. As disposições de içamento da antiga DNV-OS-H205 foram consolidadas na DNV-ST-N001; prevalecem a edição indicada pelo projeto e seus fatores.
Cálculos de DAF mais precisos modelam o navio, a grua, o cabo de içamento, o aparelho de içamento e a hidrodinâmica da carga útil como um sistema acoplado. Para isso, são usadas ferramentas comerciais de análise no domínio do tempo, como OrcaFlex, e o CONSTELLATION da ND; para a física da entrada na água, consulte o guia de travessia da zona de respingo.
Por que não há uma faixa de DAF transferível
Um fator mínimo normativo, uma resposta calculada para o projeto e um resultado de uma simulação são tipos diferentes de número. Cada valor precisa identificar o canal de carga, a carga de referência, a fase do içamento e a base de evidências.
| Cenário de içamento | Sem compensação | Com a mitigação indicada | Base |
|---|---|---|---|
| Içamento na zona de respingo, 35 t (estudo da ND) | DAF de 3.41 a 5.38 | 1.15 a 1.91 com RIGEL | Simulação acoplada no domínio do tempo, 8 realizações de ondas |
| Interrupção de penetração súbita de estaca (estudo da ND) | 2.28 com ligação rígida | 1.43 com POLARIS | Simulação acoplada da interrupção, estudo CS-2026-005 |
| Carga de impacto no descolamento, exemplo ilustrativo | 3.2× | 1.28× com amortecedor | Simulação única de 1 grau de liberdade (Figura 1); não é um limite superior |
| Qualquer outro içamento | Calcular | Calcular | Análise específica da fase conforme a base do projeto; a DNV-ST-N001 estabelece valores mínimos para içamentos ao ar conforme a carga no gancho |
DAF por cenário de içamento: sem compensação, com a mitigação indicada e a base de cada valor.
A tensão mínima é um critério de aceitação separado, não parte da definição de DAF. Qualquer limite preliminar de ausência de perda de tensão ou limite percentual mostrado em uma avaliação preliminar da ND é um valor padrão dessa avaliação, a menos que a base do projeto identifique um requisito e uma cláusula aplicáveis.
Qual é a função de cada documento da DNV
- DNV-ST-N001: casos de carga para operações marítimas, planejamento e base para a garantia marítima.
- DNV-RP-N103: orientações de modelagem e formulações simplificadas para cargas de projeto em operações marítimas.
- DNV-RP-N202: parâmetros de projeto, desempenho e validação de compensadores de heave.
- DNV-ST-0378: projeto e certificação de equipamentos de içamento; não estabelece o DAF do projeto nem aprova uma operação de içamento.
Prevalecem as edições indicadas no contrato e pelo MWS, as premissas do projeto e os critérios de aceitação. A certificação do equipamento e a aprovação do içamento para uma operação específica são questões distintas.
O que deve conter uma comparação defensável entre antes e depois
O que um estudo contratado fornece
Dois casos distintos do CONSTELLATION, desenvolvidos sob encomenda, apresentados porque abrangem fenômenos físicos deliberadamente excluídos da avaliação preliminar acima. Cada um é um par comparável (a mesma operação de içamento com e sem equipamento da ND na trajetória da carga, com o mesmo conjunto de dados de entrada) e inclui sua base de engenharia completa. Eles não são gerados a partir dos seus dados de entrada, não validam a avaliação preliminar e não podem ser transferidos para outro içamento.
Base de engenharia desta figura
- Caso
- Caso de travessia da zona de respingo no CONSTELLATION com a carga útil declarada de 35 t e razão gás/óleo de 1.4. As duas colunas foram geradas em sequência a partir do mesmo conjunto de dados de entrada.
- Versão e data
- CONSTELLATION v1.2.96, execução em 3 de agosto de 2026.
- Fase da operação
- Travessia da zona de respingo: descida através da superfície da água. A fase de descolamento e a fase de aterrissagem não são modeladas.
- Definição de DAF
- DAF da carga útil = a tensão máxima no conjunto de lingas durante a simulação dividida pelo peso estático da carga útil ao ar, 35 t × 9.80665 m/s² = 343.2 kN. Esse denominador é a definição declarada para este caso da ND. O pico é o máximo da série temporal na própria malha do solucionador, não das amostras plotadas.
- Ponto de carga avaliado
- O conjunto de lingas de quatro pernas imediatamente acima da carga útil. Não o gancho nem a ponta da grua: ambos também sustentam o peso dos acessórios de içamento e do compensador, e resultam em outro valor.
- Movimento da embarcação e estado do mar
- North Sea Giant: deslocamento de 25,397 t, 161 × 30 m, calado de 7.5 m, GMT 1.5 m, GML 80 m, raios de giração de 10.5 m e 38.2 m, direção de incidência de 180° (mar de popa; 0° corresponde a mar de proa neste modelo), resposta em seis graus de liberdade com inclusão do RAO da ponta da grua. Ondas irregulares Hs 1.8 m, Tp 7.5 s, JONSWAP com fator de intensificação do pico calculado automaticamente pelo simulador, 200 componentes espectrais, profundidade da água de 30 m.
- Duração, realizações, estatística de extremos
- 120 s por simulação, oito realizações de ondas (sementes 1–8) por coluna. O gráfico apresenta a realização 6, que contém o pico determinante de carga na linha e o DAF determinante em ambas as colunas. O envelope abaixo contém o pior valor de cada métrica entre as oito: nenhuma realização produz os quatro piores valores ao mesmo tempo.
- Carga útil, acessórios de içamento e equipamento
- Tampa protetora de PRFV de 35 t, 15.0 × 12.0 × 3.0 m, área de impacto de 180 m², volume deslocado de 10.73 m³, liberada 5 m acima da superfície em direção à profundidade-alvo de 15 m. Acessórios de içamento: conjunto de lingas de cabo de aço com quatro pernas a 60°, pernas de 3.0 m, rigidez do conjunto de 84,823 kN/m; linga superior de 5.0 m com 22,619 kN/m. Grua: lança com variação de alcance por cabo, 75 t a um raio de 30 m, rigidez do cabo de içamento de 13,622 kN/m, gancho de 7.5 t, cabo de 20 mm em quatro ramais, descida a 0.16 m/s. Compensador: RIGEL 75 t / curso de 4.5 m, passivo sem controle EQ, razão gás/óleo de 1.4, referência do gás a 2,400 mm da posição retraída, orifício a 35 % na extensão e 70 % na retração, pré-tensão de 35 t.
- Base hidrodinâmica
- Entrada na água baseada no movimento relativo entre a carga útil e a cinemática das ondas: empuxo calculado a partir do volume submerso instantâneo, impacto hidrodinâmico sobre a área de linha d’água de 180 m², arrasto com Cd 1.3, massa adicional hidrodinâmica com Ca 2.2 e termo de Froude–Krylov. Esses coeficientes são dados de entrada declarados para o caso e exigem validação para o projeto.
- Os dois casos são diretamente comparáveis?
- Sim. Ambas as colunas usam a mesma configuração predefinida na mesma versão, executada com as mesmas oito sementes em uma sessão; somente a presença do compensador no caminho de carga difere. O par plotado corresponde à realização 6 em ambos os lados, portanto as duas curvas recebem a mesma excitação das ondas.
- Limite determinante
- Nesta avaliação preliminar de engenharia da ND, DAF da carga útil ≤ 2.0 é o critério padrão de triagem da ND, e a razão de carga de impacto ≤ 0.90 é o critério de lingada frouxa da DNV-RP-N103, conforme indicado no gráfico. Com RIGEL: DAF 1.15–1.91 (8 de 8 dentro do critério padrão da ND), razão de carga de impacto igual ou inferior a 0.359 (8 de 8), nenhum evento de lingada frouxa, pico na linga de 655 kN = 89.0 % da SWL própria da unidade, de 735.75 kN, uso do curso na extremidade determinante (retração) de 83–98 %, quatro das oito simulações acima da margem de 90 % (extremidade de extensão: 59–77 %). Sem: DAF 3.41–5.38, razão de carga de impacto de 1.000, até 11 eventos de lingada frouxa. Os critérios aprovados para o projeto prevalecem sobre esses valores padrão.
- Limitações deste resultado
- Não é um DAF de base de projeto para outro içamento, nem uma verificação da capacidade da grua ou uma janela operacional. Trata-se de um único caso contratado em um único estado do mar, e ele nada informa sobre a avaliação acima.
- Nota sobre a origem dos dados
- Este resultado substitui um valor de julho de 2026 (DAF da carga útil de 1.10) obtido com uma configuração anterior de 55 t e uma única realização de ondas. O resultado não foi reproduzido e foi retirado.
Base de engenharia deste resultado
- Caso
- Caso de descida descontrolada da estaca no CONSTELLATION, um único ponto de velocidade de 5.0 m/s, força da válvula ajustada para 18,000 kN (valor padrão predefinido de 17,658 kN).
- Versão e data
- CONSTELLATION v1.2.96, simulação de 3 de agosto de 2026. A coluna com compensação corresponde ao caso fixado em 7 de julho de 2026 e é reproduzida nesta versão com diferença inferior a 0.05 % no DAF.
- Fase da operação
- Descida descontrolada da estaca: evento de queda e frenagem durante a cravação. A seco, no ar, fora da zona de respingo.
- Definição do DAF
- DAF = a tensão máxima no gancho durante a janela de 5 s dividida pelo peso suspenso estático 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 pico é acompanhado na malha de integração de 0.05 ms, não na malha de saída de 1 ms: sua leitura nas amostras de saída subestima uma frenagem brusca. Abaixo do amortecedor, um segundo DAF é informado em relação aos 14,710 kN da própria carga útil: 1.31 com POLARIS, 2.41 sem ele.
- Ponto de carga avaliado
- O gancho e o conector da grua, acima do amortecedor. A força na haste abaixo do amortecedor é um canal separado e tem outro valor.
- Movimento da embarcação e estado do mar
- Nenhum, intencionalmente. A descida descontrolada da estaca é um evento de impacto que dura menos de um segundo; por isso, o movimento da embarcação de apoio é desativado e nenhuma carga de ondas é aplicada: o caso isola a frenagem. Não há Hs, Tp, espectro ou direção de incidência a informar, e este resultado nada indica sobre o comportamento em mar agitado.
- Duração, realizações, estatística de extremos
- Janela de 5.0 s, saída a cada 1 ms, integração a 0.05 ms. Uma simulação determinística por coluna: sem sementes e sem conjunto de realizações, pois não há excitação aleatória para calcular uma média. O pico informado é o máximo da série temporal, não um extremo estatístico, e não é comparável a um envelope de oito sementes como o do caso de entrada na água ao lado.
- Carga útil, acessórios de içamento e equipamento
- Estaca de 1,200 t mais martelo de 300 t, fixados entre si, massa de impacto combinada de 1,500 t, velocidade de descida de 5.0 m/s. Caminho de carga: grua com rigidez de 17,454.3 kN/m e amortecimento de 66.85 kN·s/m, gancho de 160 t, linga superior de 49,762.8 kN/m, corpo do POLARIS de 17.10 t, haste de 10.85 t, linga inferior de 46,652.7 kN/m, carga útil de 1,500 t.
- Velocidade inicial e ajustes do amortecedor
- 5.0 m/s para baixo em t = 0, com o sistema inicialmente submetido ao peso estático total. Na configuração de içamento para a descida descontrolada da estaca, as lingas flexíveis ficam frouxas e a haste permanece retraída; assim, o POLARIS não sustenta carga até a estaca começar a descer. O modelo começa após a eliminação da folga, quando os acessórios de içamento alongados sustentam o peso estático, com o gás na pressão de pré-carga. O mesmo evento atinge as lingas a aproximadamente 3.5 m/s: o peso acelera a massa enquanto os acessórios de içamento se alongam. 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 utiliza 4.98 m do curso de 6.0 m (83 %) e a câmara anular de óleo nunca se esvazia (mínimo de 6.2 %).
- Os dois casos são diretamente comparáveis?
- Sim, e isso é verificado, não apenas afirmado. Ambas as colunas são geradas a partir de um único conjunto de parâmetros; o script compara os dois campo a campo e impede a simulação, a menos que o indicador do amortecedor seja a única diferença. Mesmas massas, rigidezes, amortecimento, gravidade, estado inicial e passo de integração. O cenário sem amortecedor substitui o compensador por uma ligação rígida e não altera mais nada.
- Limite determinante
- SWL da grua de 24,517 kN (2,500 t). Com POLARIS, o pico no gancho é de 23,627 kN, ou 96.4 % desse limite. Sem ele, o pico é de 37,664 kN: 154 % da SWL da grua; além disso, a linha fica totalmente frouxa e volta a tensionar duas vezes em cinco segundos, algo que o valor de pico de carga, isoladamente, 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 de 1.4299 contra 1.4266, pico de curso −0.4 %, RMS da força na cadeia abaixo de 1 % durante a frenagem.
- Limitações deste resultado
- Não se aplica a outra estaca, outro martelo, outra grua ou outro ajuste de válvula, e não é um gráfico de cargas. O modelo não inclui resposta do guincho nem do operador; portanto, a curva sem compensação após a primeira frenagem representa a oscilação livre amortecida do mesmo caminho de carga.
- Nota sobre a origem dos dados
- 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. Por isso, a ND publicou primeiro uma estimativa analítica de carga de impacto segundo a DNV-RP-N103, de 34,190 a 44,759 kN, conforme a rigidez da grua adotada. O simulador agora calcula diretamente o caso rígido: 35,387 kN no lado da carga útil.
DAF por cenário de içamento
Dois exemplos ilustram mecanismos determinantes diferentes: eles não reduzem todos os içamentos offshore a apenas dois regimes. As medidas de controle diferem porque os padrões de carga diferem.
Travessia da superfície da água
Na entrada na água, a resposta da ponta da grua se combina com a variação do empuxo, o arrasto, a massa adicional e um possível impacto hidrodinâmico. A folga e o retorno da tensão são resultados possíveis, não componentes de carga inevitáveis. Um compensador passivo de heave corretamente dimensionado ajuda a manter a tensão positiva dentro do envelope analisado de força e curso; o impacto da entrada na água continua sujeito a uma verificação hidrodinâmica (DNV-RP-N103).
Fatores determinantes: impacto hidrodinâmico · empuxo variável · heave da ponta da grua
Descida descontrolada de uma estaca ou estrutura pesada
A descida descontrolada da estaca é um transiente de perda de apoio ou de descida livre: o abaixamento contínuo, por si só, não constitui uma carga de impacto. A massa liberada, a velocidade de descida, a dinâmica da linha e do aparelho de içamento e o sistema de frenagem determinam o pico: um impulso brusco e breve, em vez de um ciclo de heave causado pelas ondas.
Fatores determinantes: carga de impacto / choque · velocidade de abaixamento · rigidez dos acessórios de içamento
DAF: perguntas frequentes
Qual é um DAF típico para um içamento offshore?
Como calcular o DAF?
O que é uma carga de impacto?
Quanto a compensação passiva de heave reduz o DAF?
O DAF é um fator de segurança?
Seleção do DAF e do compensador de heave
O DAF é um resultado, não um dado suficiente para dimensionar o produto. O equipamento é selecionado com base na fase determinante do içamento e nas grandezas por trás do fator: trações estática, máxima e mínima, movimento e velocidade relativos, curso necessário, comportamento força–curso, amortecimento, regime de ciclos, tempo de recuperação e cargas nos batentes de fim de curso. Um DAF menor, por si só, não estabelece a capacidade da grua, uma janela meteorológica ou um Hs admissível.
O benefício de um compensador em um içamento específico, e qual unidade é adequada, depende de um caso modelado, não de uma regra prática. A seção de cenários acima orienta a escolha pelo mecanismo; uma análise CONSTELLATION contratada dimensiona o equipamento conforme o limite operacional informado e apresenta as trações máxima e mínima junto com o fator.
Precisa de um DAF para a base de projeto?
Envie a fase do içamento, a definição da carga, a base de movimentos da embarcação e da grua, o arranjo de içamento e o limite operacional. Retornaremos com a lista de dados necessários e uma proposta de escopo da análise: nenhum fator de projeto é emitido com base em um formulário. Prefere examinar primeiro os casos calculados? Os gráficos de referência abaixo vêm dos mesmos modelos que usamos nas propostas.
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Casos de carga de içamento offshore: gráficos de referência da ND
O que se mede de fato em um içamento, com e sem compensação passiva, a partir das simulações no domínio do tempo da Norwegian Dynamics. Não reproduz nenhuma norma: seu valor está nos gráficos, que nenhuma norma publica.
- Carga máxima na lingada e amplificação, com e sem compensador, no mesmo estado de mar
- A configuração completa de cada caso, para que você possa reproduzi-lo
- Os limites de validade de cada resultado, apresentados junto dele
- Lista de dados para definir o escopo do seu içamento