本文關(guān)鍵詞：半潛平臺(tái)水動(dòng)力性能及系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

  更多相關(guān)文章： 半潛平臺(tái) 水動(dòng)力 旁靠船舶 系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì) 耦合方法

【摘要】：海上石油的鉆探開采離不開海洋平臺(tái),性能優(yōu)良的海洋平臺(tái)可以為海上工作提供安全穩(wěn)定的海洋環(huán)境。半潛式海洋平臺(tái)作為一種常用的海洋平臺(tái),對(duì)其水動(dòng)力性能以及系泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究是非常有必要的。本文的主要工作如下:(1)基于三維勢(shì)流理論,對(duì)半潛平臺(tái)的水動(dòng)力系數(shù)以及運(yùn)動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行求解,一方面對(duì)半潛平臺(tái)的水動(dòng)力性能進(jìn)行評(píng)估;另一方面為系泊系統(tǒng)的時(shí)域計(jì)算提供數(shù)據(jù)庫(kù)。文章對(duì)比了平臺(tái)在有無(wú)旁靠輔助船舶情況下的附加質(zhì)量、輻射阻尼系數(shù)、一階波浪力以及二階平均波浪漂移力系數(shù)的變化,研究了平臺(tái)與旁靠輔助船舶之間的赫姆霍茲共振和遮蔽效應(yīng);(2)在給定的環(huán)境條件下,根據(jù)平臺(tái)受到的穩(wěn)態(tài)力確定系泊纜索的材料參數(shù),根據(jù)懸鏈線方程以及平臺(tái)移動(dòng)前后松弛度的變化確定系泊纜索的長(zhǎng)度以及預(yù)張力,根據(jù)文章給出了的流程圖對(duì)選擇的參數(shù)進(jìn)行修正,并對(duì)系泊纜索的布置方式進(jìn)行了敏感性分析,最終確定了該平臺(tái)系泊系統(tǒng)的參數(shù);(3)文章對(duì)平臺(tái)與系泊纜索之間的是三種耦合模型進(jìn)行了研究,對(duì)水深270m和1500m情況下的平臺(tái)最大位移和錨索最大張力進(jìn)行對(duì)比研究,得到結(jié)論:在水深較大時(shí),需采用動(dòng)態(tài)耦合法計(jì)算系泊系統(tǒng);在水深較淺但位移較大時(shí)可以采用準(zhǔn)靜態(tài)法計(jì)算;在水深較淺且位移也不大時(shí),可以采用靜態(tài)剛度法計(jì)算;(4)文章利用動(dòng)態(tài)耦合方法對(duì)設(shè)計(jì)完成的系泊系統(tǒng)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)平臺(tái)的橫蕩、縱蕩、艏搖三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)低頻效應(yīng)明顯,而橫搖、縱搖和垂蕩運(yùn)動(dòng)波頻效應(yīng)明顯。文章最后對(duì)完整的系泊系統(tǒng)和一根系泊纜索斷裂時(shí)的系泊系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算,發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果是符合規(guī)范要求的。
【關(guān)鍵詞】：半潛平臺(tái) 水動(dòng)力 旁靠船舶 系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì) 耦合方法
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U674.38
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 引言10
• 1.2 半潛式平臺(tái)的簡(jiǎn)介10-12
• 1.3 半潛式平臺(tái)系泊方式介紹12-13
• 1.4 半潛式平臺(tái)研究現(xiàn)狀13-18
• 1.4.1 半潛式平臺(tái)水動(dòng)力性能研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4.2 系泊纜索計(jì)算方法研究現(xiàn)狀14-18
• 1.5 本文的主要研究工作18-20
• 第二章 半潛式平臺(tái)水動(dòng)力及系泊系統(tǒng)分析理論20-38
• 2.1 三維勢(shì)流理論20-24
• 2.1.1 坐標(biāo)系的定義20-21
• 2.1.2 平臺(tái)在規(guī)則波中速度勢(shì)的定解條件21-23
• 2.1.3 三維源匯法求解速度勢(shì)23-24
• 2.2 水動(dòng)力參數(shù)24-26
• 2.2.1 附加質(zhì)量和輻射阻尼系數(shù)24-25
• 2.2.2 一階波浪力25
• 2.2.3 二階波浪力25-26
• 2.3 頻域運(yùn)動(dòng)方程26
• 2.4 時(shí)域分析理論26-32
• 2.4.1 時(shí)域、頻域分析的轉(zhuǎn)換27
• 2.4.2 時(shí)域下運(yùn)動(dòng)方程的求解27-30
• 2.4.3 風(fēng)載荷的計(jì)算30
• 2.4.4 海流載荷的計(jì)算30-31
• 2.4.5 波浪力的計(jì)算31-32
• 2.5 系泊纜索模型32-35
• 2.5.1 懸鏈線模型32-34
• 2.5.2 集中質(zhì)量模型34-35
• 2.6 平臺(tái)與系泊纜索的耦合方法35-37
• 2.6.1 靜態(tài)剛度法35
• 2.6.2 準(zhǔn)靜態(tài)法35-36
• 2.6.3 動(dòng)態(tài)法36-37
• 2.7 本章小結(jié)37-38
• 第三章 半潛式平臺(tái)水動(dòng)力分析計(jì)算38-50
• 3.1 平臺(tái)的基本尺度及工況參數(shù)38-39
• 3.2 附加質(zhì)量和輻射阻尼系數(shù)39-41
• 3.3 一階波浪力41-42
• 3.4 二階平均波浪漂移力系數(shù)42-43
• 3.5 運(yùn)動(dòng)響應(yīng)傳遞函數(shù)43-44
• 3.6 旁靠輔助船舶對(duì)平臺(tái)水動(dòng)力參數(shù)的影響44-49
• 3.7 本章小結(jié)49-50
• 第四章 半潛式平臺(tái)系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程研究50-67
• 4.1 系泊纜索材料參數(shù)的初步選取50
• 4.2 系泊纜索預(yù)張力和長(zhǎng)度的選取50-53
• 4.2.1 松弛度的定義51-52
• 4.2.2 由懸鏈線方程和松弛度確定系泊纜索的預(yù)張力和長(zhǎng)度52-53
• 4.3 系泊纜索參數(shù)的設(shè)計(jì)流程53-54
• 4.4 半潛式平臺(tái)系泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例54-66
• 4.4.1 半潛式平臺(tái)系泊纜索參數(shù)確定54-60
• 4.4.2 系泊纜索參數(shù)設(shè)計(jì)流程合理性分析60-61
• 4.4.3 系泊纜索布置形式對(duì)系泊系統(tǒng)的影響61-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第五章 半潛式平臺(tái)系泊系統(tǒng)計(jì)算方法研究67-83
• 5.1 系泊系統(tǒng)三種耦合計(jì)算方法的對(duì)比67-72
• 5.1.1 270m水深的系泊系統(tǒng)三種耦合方法計(jì)算結(jié)果對(duì)比68-71
• 5.1.2 1500m水深的系泊系統(tǒng)三種耦合方法計(jì)算結(jié)果對(duì)比71-72
• 5.2 耦合方法適用性分析72-74
• 5.2.1 靜態(tài)剛度法適用范圍72-74
• 5.2.2 準(zhǔn)靜態(tài)法適用范圍74
• 5.3 半潛式平臺(tái)系泊系統(tǒng)分析74-82
• 5.3.1 平臺(tái)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)分析74-77
• 5.3.2 系泊系統(tǒng)錨索張力分析77-82
• 5.4 本章小結(jié)82-83
• 結(jié)論與展望83-86
• 結(jié)論83-84
• 創(chuàng)新點(diǎn)84
• 展望84-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果90-91
• 致謝91-92
• 附件92

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 奚立康;;深水半潛式鉆井平臺(tái)設(shè)計(jì)、建造關(guān)鍵技術(shù)探討[J];船艇;2007年04期

2 劉海霞;;深海半潛式鉆井平臺(tái)的發(fā)展[J];船舶;2007年03期

3 黃劍,朱克強(qiáng);半潛式平臺(tái)兩種錨泊系統(tǒng)的靜力分析與比較[J];華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年03期

4 馮愛(ài)春;尤云祥;范菊;;不規(guī)則波中半潛式平臺(tái)及其系泊系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)分析[J];海洋工程;2010年03期

5 史琪琪;楊建民;;半潛式平臺(tái)運(yùn)動(dòng)及系泊系統(tǒng)特性研究[J];海洋工程;2010年04期

6 余建星;張中華;;深水浮式系統(tǒng)耦合分析方法研究[J];海洋技術(shù);2009年01期

7 李芬,鄒早建;浮式海洋結(jié)構(gòu)物研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2003年05期

8 ;COUPLING EFFECTS FOR CELL-TRUSS SPAR PLATFORM: COMPARISON OF FREQUENCY-AND TIME-DOMAIN ANALYSES WITH MODEL TESTS[J];Journal of Hydrodynamics;2008年04期

9 陳小紅;馬巍;黃祥鹿;;雙頻率錨泊線動(dòng)力分析[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);1993年05期

10 黃祥鹿,陳小紅,范菊;錨泊浮式結(jié)構(gòu)波浪上運(yùn)動(dòng)的頻域算法[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2001年10期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 孫強(qiáng);彭貴勝;董慶輝;;懸鏈?zhǔn)絾吸c(diǎn)系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析方法研究[A];第十六屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)——分8綠色造船與安全航運(yùn)論壇論文集[C];2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 陳新權(quán);深海半潛式平臺(tái)初步設(shè)計(jì)中的若干關(guān)鍵問(wèn)題研究[D];上海交通大學(xué);2007年

2 白興蘭;基于慣性耦合的深水鋼懸鏈線立管非線性分析方法研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2009年

3 耿寶磊;波浪對(duì)深海海洋平臺(tái)作用的時(shí)域模擬[D];大連理工大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張楠;漂浮式潮流電站葉輪與錨泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

2 張洋;漂浮式潮流電站錨泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算[D];哈爾濱工程大學(xué);2004年

3 詹明珠;潮流電站穩(wěn)定性分析及錨泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

4 王艷妮;海洋工程錨泊系統(tǒng)的分析研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

5 曹浩;130kW漂浮式潮流電站錨泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

6 何靜;FPSO懸式錨腿系泊系統(tǒng)的錨系設(shè)計(jì)研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

7 王丹;工程船舶錨泊系統(tǒng)分析與應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2007年

8 潘方豪;深水半潛式鉆井平臺(tái)錨泊定位系統(tǒng)研究[D];上海交通大學(xué);2006年

9 顧春江;潮流電站平臺(tái)選型及錨泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

10 潘甜;組合錨泊系統(tǒng)的分析與研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：729248