深水悬链线锚泊系统多成份锚泊线设计

论文摘要

移动式平台的系泊系统包括动力定位系统和锚泊定位系统。悬链线锚泊定位系统在锚泊定位系统中占有很重要的地位;其锚泊线材料一直以钢链及钢材料金属索组成,但是由于钢材料的性能与比重的因素,使得其无法满足现今海洋工程向深水发展的要求。随着科学技术的发展新型材料不断涌现,新型材料比重轻、抗冲击载荷以及抗疲劳等突出性能使得其适应当今海洋石油工业向深海发展的要求而成为锚泊线材料的新选择,为传统的悬链线锚泊系统向深水发展提供了新途径。本论文针对现在出现的适用于海洋工程的新材料将合成纤维应用在传统的悬链线锚泊系统的锚泊线设计中,首先是根据单一成分悬链线方程的推导方法综合考虑多种材料的特性进行限定水深范围的多成份锚泊线悬链线方程的推导,并根据方程求出水平刚度系数,为多成分锚泊线的计算和分析进行理论的研究和准备。然后根据材料的各方面性能选择适用的材料来进行锚泊线的初步设计确立各成份的比例与悬链线的形式。最终对其进行动力分析来校核所设计的悬链线是否满足设计要求,并将其互相比较,得出其优缺点和适用范围。根据动力分析的结果得到锚泊线内张力的变化规律与整个锚泊系统的动力响应,得到锚泊系统中锚泊线与上端浮体的相互影响关系,确立整个锚泊系统的组成。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景、目的和意义
• 1.2 课题研究的现状和发展趋势
• 1.2.1 锚泊系统研究现状及发展趋势
• 1.2.2 锚泊线组成材料的究现状及发展趋势
• 1.3 本论文的主要工作
• 第2章 深水多成份锚泊系统理论基础
• 2.1 概述
• 2.2 深水锚泊系统的分类
• 2.3 多成份锚泊线的组成材料
• 2.4 锚泊系统的布置形式及其发展
• 2.5 锚泊系统的静、动力分析
• 2.5.1 环境载荷
• 2.5.2 锚泊线静力分析
• 2.5.3 锚泊线动力分析
• 2.5.4 锚泊系统与系泊浮体之间的动力响应
• 2.6 本章小结
• 第3章 深水多成份锚泊线悬链线方程推导
• 3.1 锚泊系统悬链线理论概述
• 3.2 多成份锚泊线的材料成份参数
• 3.2.1 聚酰胺
• 3.2.2 聚酯
• 3.3 多成份锚泊线悬链线方程
• 3.3.1 悬链曲线的计算理论
• 3.3.2 弹性锚泊线分析
• 3.3.3 无弹多成份锚泊线悬链线方程的推导
• 3.4 本章小结
• 第4章 锚泊系统锚泊线结构计算与强度校核
• 4.1 概述
• 4.2 传统金属索型锚泊线的模型建立与分析
• 4.3 新型材料与金属材料配合的锚泊线模型建立与分析
• 4.3.1 聚酰胺
• 4.3.2 聚酯
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢