系泊状态下柔性连接多浮体耦合运动研究

系泊状态下柔性连接多浮体耦合运动研究

论文摘要

海洋蕴藏着巨大的能量,其中油气资源占有丰富的储量。面对着浩瀚的海洋,海洋平台以及浮式采油结构成为海洋油气资源开发的主要工具。为了保证半潜式柔性多浮体系泊系统在大多数海况下可以正常工作和在恶劣海况下的安全,所以系泊状态下多浮体耦合运动的研究就十分重要。本文主要展开了以下几个方面的工作并得到了相关结论:1、详细介绍了模型试验的内容、试验模拟方法以及试验方案。分析了不同工况下系泊平台的运动响应以及护舷撞击力和系缆力的分布变化情况。2、应用有限元法对系泊系统进行水动力分析。主要应用了大型有限元软件MOSES进行模拟仿真,分别对不同波向角影响下系统响应进行计算。3、在该系泊系统中,船舶满载时系泊平台的运动周期5.966s比空载6.067s要小1.7%左右,即船舶载度越大系统刚度越大。船舶空载、满载时护舷受力可能的最大值分别为182.7t和199.5t、增幅约为9.2%;系泊平台的最大在泊位移(横荡)分别为1.28m和1.59m、增幅为24.2%;说明船舶载重对护舷受力影响不大;船舶载重量越大,系泊平台的位移越大。波向角90°时为最不利系泊工况;当波浪不大于2m、6s时,系泊平台最大在泊位移(横荡)不超过1.59m、护舷受力平均幅值不超过67.7t、系缆力最大值不超过171.2t且小于缆绳破断力311.04t。本文所取得的研究成果对半潜式柔性多浮体系泊系统的计算和设计具有指导性作用,为实际工程提供有用的参考价值。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 柔性系泊技术的发展和应用
  • 1.3 论文的主要研究工作和创新点
  • 1.4 课题研究的目的和意义
  • 第二章 柔性系泊系统研究的基本理论
  • 2.1 多个相连浮体相互作用关系的推导
  • 2.2 结构动力试验模型相似理论
  • 2.3 波谱分析理论
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 柔性系泊系统的模型试验
  • 3.1 试验内容和试验条件
  • 3.2 试验模型及设备
  • 3.3 试验方案
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 试验数据分析
  • 4.1 系泊状态下平台运动周期分析
  • 4.2 规则波作用下系泊平台的受力和位移分析
  • 4.3 随机波作用下系泊平台位移分析
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 软件模拟分析
  • 5.1 有限元概述以及系统模型的建立
  • 5.2 计算结果
  • 5.3 计算结果与试验比较
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  • 6.1 试验以及分析结论
  • 6.2 进一步的理论分析和试验研究工作
  • 参考文献
  • 发表论文和科研情况说明
  • 致谢
  • 相关论文文献

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