隨著深海平臺工作水深的加深，海洋工程水池尺度不足，需要對整個平臺及其系泊系統(tǒng)采用混合模型試驗方法進(jìn)行模型試驗。混合模型試驗技術(shù)主要有被動式和主動式兩種。 在開展被動式混合模型試驗時，采用改進(jìn)了的自適應(yīng)混沌粒子群算法對截斷水深系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。在粒子群算法的迭代過程中加入了縮小各變量搜索范圍的方法，并引入兩個變化因子，來調(diào)節(jié)搜索范圍，避免粒子陷入局部最優(yōu)，提高了計算精度，加快了收斂速度。并以一914.4m水深的內(nèi)轉(zhuǎn)塔式FPSO為例，其截斷水深為214.4m，計算結(jié)果表明此算法具有較強(qiáng)的優(yōu)化能力。 直接通過模型試驗獲得所需要的結(jié)果無疑是最理想的選擇，這需要采用主動式混合模型試驗技術(shù)，其關(guān)鍵是得到系泊纜截斷點(diǎn)處的運(yùn)動和受力�；诩匈|(zhì)量法對非線性、多自由度的系泊纜進(jìn)行動力分析，計算出系泊纜指定截斷點(diǎn)處的六自由度運(yùn)動和受力。將上端點(diǎn)視為輸入端，截斷點(diǎn)視為輸出端，推導(dǎo)出截斷點(diǎn)處的運(yùn)動和受力相對于上端點(diǎn)的變化規(guī)律，便于在主動式混合模型試驗過程中可以根據(jù)上端點(diǎn)運(yùn)動實時解算出截斷點(diǎn)處的運(yùn)動和受力情況，以期為主動式混合模型實驗方法提供技術(shù)支持。 以一120m水深FPSO的系泊為例，在給定單一方向上系泊纜...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
圖清單
表清單
1 緒論
    1.1 混合模型水動力試驗技術(shù)介紹
        1.1.1 深海海洋平臺的發(fā)展
        1.1.2 混合模型試驗技術(shù)研究進(jìn)展
    1.2 混合模型水動力試驗技術(shù)研究進(jìn)展
    1.3 等效水深截斷系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
2 系泊纜力學(xué)特性計算
    2.1 單根系泊纜的靜力計算
        2.1.1 單根系泊纜靜力計算的懸鏈線方法
        2.1.2 單根系泊纜靜力計算的集中質(zhì)量法
        2.1.3 靜力計算理論的驗證
    2.2 復(fù)合單纜系泊系統(tǒng)的靜力計算
        2.2.1 復(fù)合單纜系統(tǒng)靜力計算
        2.2.2 復(fù)合單纜系統(tǒng)靜力特性計算方法
        2.2.3 算法驗證
    2.3 靜力特性算例分析
    2.4 系泊纜動力分析的集中質(zhì)量法
        2.4.1 運(yùn)動方程的建立
        2.4.2 運(yùn)動方程的求解
        2.4.3 邊界條件的處理
        2.4.4 計算流程
    2.5 三維集中質(zhì)量法
        2.5.1 系泊纜動力分析的三維集中質(zhì)量法
        2.5.2 線性化處理
    2.6 算例驗證及分析
    2.7 本章小結(jié)
3 等效水深截斷系統(tǒng)的設(shè)計
    3.1 基于靜力特性相似的截斷系統(tǒng)設(shè)計
        3.1.1 等效設(shè)計原則
        3.1.2 系泊總靜力特性計算
    3.2 等效水深截斷系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
        3.2.1 優(yōu)化準(zhǔn)則
        3.2.2 變量設(shè)計
        3.2.3 目標(biāo)函數(shù)
    3.3 ACPSO 的改進(jìn)
        3.3.1 ACPSO 算法
        3.3.2 ACPSO 算法的改進(jìn)
    3.4 算例驗證
        3.4.1 算例描述
        3.4.2 截斷方案設(shè)計
        3.4.3 優(yōu)化結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
4 水深截斷系泊纜動力響應(yīng)分析
    4.1 時域與頻域的轉(zhuǎn)換
    4.2 隨機(jī)波浪
        4.2.1 JONSWAP 譜
        4.2.2 隨機(jī)波浪的生成
    4.3 系泊纜動力響應(yīng)的計算
        4.3.1 系泊纜靜態(tài)形狀及張力計算
        4.3.2 上端點(diǎn)的運(yùn)動為正弦波時系泊纜動態(tài)響應(yīng)分析
        4.3.3 上端點(diǎn)的運(yùn)動為隨機(jī)波時系泊纜動態(tài)響應(yīng)分析
    4.4 RAO 的計算
    4.5 本章小結(jié)
5 系泊纜截斷點(diǎn)的仿真及控制
    5.1 相似準(zhǔn)則
    5.2 虛擬樣機(jī)的建立
    5.3 約束和參數(shù)設(shè)置
        5.3.1 約束的定義
        5.3.2 基本參數(shù)的定義
    5.4 運(yùn)動學(xué)仿真與控制
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 改進(jìn)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介



本文編號：3923391