深水系泊系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)截?cái)嗔叵嗨铺匦约胺菍ΨQ性研究
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【摘要】：為了滿足深水油氣開發(fā)的需要，新的浮式平臺(tái)型式不斷涌現(xiàn)。波浪水池模型試驗(yàn)是對新型平臺(tái)及其系泊系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)的重要手段之一。針對水池尺度無法滿足深水系泊系統(tǒng)布置的問題，可采用混合模型試驗(yàn)的方法。該方法中，如何改進(jìn)截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)的設(shè)計(jì)變得十分重要。 搖蕩運(yùn)動(dòng)特性是半潛式海洋平臺(tái)的重要性能指標(biāo)，對其氣隙性能有直接影響。本文針對一工作在1500m水深的半潛式平臺(tái)為例，設(shè)計(jì)了5套符合水平及垂向回復(fù)力、最大單根纜受力特性相似的截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)，使之具有不同的力矩特性曲線，考慮了生存工況（百年一遇）環(huán)境下的迎浪(180o)和斜浪(225o)浪向，以及作業(yè)工況（一年一遇）環(huán)境下的迎浪浪向，探討了水深截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)的力矩特性相似對半潛式平臺(tái)搖蕩運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的影響。 結(jié)果表明：不同的截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)設(shè)計(jì)，與全水深系統(tǒng)的力矩相似特性不同時(shí)，計(jì)算而得的搖蕩運(yùn)動(dòng)有一定差異。當(dāng)平臺(tái)的平均漂移越大，搖蕩運(yùn)動(dòng)的差異越明顯，這是由于偏移越大，系泊系統(tǒng)的回復(fù)力矩越大，，與平臺(tái)自身回復(fù)力矩相比已不可忽略。具有不同力矩特性的截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)主要是對搖蕩運(yùn)動(dòng)的低頻響應(yīng)產(chǎn)生影響，而對波頻分量幾乎無影響。 所以對于半潛式平臺(tái)，為使截?cái)嘣囼?yàn)的搖蕩運(yùn)動(dòng)結(jié)果能與全水深結(jié)果更接近，在設(shè)計(jì)等效截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)時(shí)，需要保持與全水深系統(tǒng)一致的力矩相似特性，特別是考慮生存海況作用、運(yùn)動(dòng)響應(yīng)較大的時(shí)候更是如此。 另外，非對稱系泊系統(tǒng)的截?cái)嘣O(shè)計(jì)一直是截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)，本文對其做了初步的探討。分析了非對稱系泊系統(tǒng)進(jìn)行截?cái)嘣O(shè)計(jì)時(shí)的難點(diǎn)，主要是由于垂向截?cái)嗪退浇財(cái)嗟拇嬖冢y于用多目標(biāo)算法設(shè)計(jì)出同時(shí)滿足多個(gè)方向上的靜力特性一致的截?cái)喾桨�。以某半潛式平臺(tái)為例，介紹了對其生存工況的非對稱系泊系統(tǒng)進(jìn)行水平截?cái)嘣O(shè)計(jì)的過程。采用試湊法，結(jié)合水平截?cái)嘁蜃�，并通過研究該系泊系統(tǒng)的靜力特性隨系泊纜參數(shù)的變化規(guī)律，多次調(diào)節(jié)截?cái)鄥?shù)，最終得到了符合要求的截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)，給出了靜力對比曲線。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U674.38
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào)：1243280
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