發(fā)布時(shí)間：2017-08-18 04:27

  本文關(guān)鍵詞：新型半潛式平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)特性研究及整體強(qiáng)度評(píng)估

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【摘要】：隨著人類對(duì)石油天然氣的需求日益增大,陸地油氣的存儲(chǔ)量正急劇下降,人類逐漸將目光轉(zhuǎn)向海洋油氣資源開(kāi)發(fā)。半潛式平臺(tái)由于其超大的甲板空間、良好的運(yùn)動(dòng)性能和定位能力、以及足夠大的可變載荷,逐漸成為海洋油氣田勘探開(kāi)發(fā)的主流工具之一。本文的研究對(duì)象是一座新型半潛式起重／生活平臺(tái),該平臺(tái)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有很大的創(chuàng)新,平臺(tái)的浮筒一大一小,對(duì)應(yīng)的兩組立柱也是一大一小,因此結(jié)構(gòu)關(guān)于中縱剖面是非對(duì)稱的；另外該半潛式平臺(tái)沒(méi)有橫撐結(jié)構(gòu)。本文通過(guò)對(duì)該平臺(tái)進(jìn)行水動(dòng)力性能、運(yùn)動(dòng)響應(yīng)以及整體強(qiáng)度的數(shù)值分析,研究了其在波浪載荷作用下的運(yùn)動(dòng)特性和整體強(qiáng)度特點(diǎn)。首先,建立了該新型半潛式平臺(tái)和兩座對(duì)照傳統(tǒng)式半潛式平臺(tái)的水動(dòng)力模型,針對(duì)三座半潛式平臺(tái)開(kāi)展了頻域的水動(dòng)力性能研究,分析并比較了新型非對(duì)稱無(wú)橫撐半潛式平臺(tái)與傳統(tǒng)的對(duì)稱無(wú)橫撐和對(duì)稱有橫撐半潛式平臺(tái)水動(dòng)力性能,發(fā)現(xiàn)了新型半潛式平臺(tái)水動(dòng)力性能的特點(diǎn)。研究結(jié)果表明,該新型半潛式平臺(tái)存在垂蕩-橫搖/垂蕩-縱搖耦合現(xiàn)象：并且,對(duì)于雙浮筒半潛式平臺(tái),如果兩個(gè)浮筒或各個(gè)浮筒的首尾存在尺寸和形狀上的差異,平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)將發(fā)生垂蕩.橫搖或垂蕩縱搖耦合現(xiàn)象,且浮筒形狀和尺寸的差異越大,耦合現(xiàn)象越明顯。當(dāng)0。浪向時(shí),新型半潛式平臺(tái)在縱蕩、縱搖和垂蕩的一階波浪載荷和傳統(tǒng)半潛式平臺(tái)的非常接近,但是在橫蕩、橫搖和艏搖方向的一階波浪力(力矩)比對(duì)稱傳統(tǒng)半潛式的量級(jí)大很多。其次,作為新型的半潛式起重／生活平臺(tái),特別要防止起重過(guò)程中側(cè)翻和傾覆發(fā)生,因此對(duì)橫搖和縱搖的運(yùn)動(dòng)幅值有嚴(yán)格要求�；谒畡�(dòng)力性能分析結(jié)果,對(duì)該新型半潛式平臺(tái)在風(fēng)、浪、流環(huán)境載荷作用下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了研究。分析了不同浪向和不同波浪周期的波浪作用下.該新型平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)特點(diǎn)。研究結(jié)果表明：平臺(tái)六自由度運(yùn)動(dòng)中除了垂蕩運(yùn)動(dòng),其他五個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)均對(duì)浪向敏感；垂蕩一橫搖耦合對(duì)平臺(tái)的橫搖運(yùn)動(dòng)響應(yīng)影響非常明顯,但是垂蕩一縱搖耦合對(duì)平臺(tái)縱搖運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響非常微小。最后,新型半潛式平臺(tái)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式,使得其整體強(qiáng)度特點(diǎn)有別于傳統(tǒng)半潛式平臺(tái)。本文基于設(shè)計(jì)波法對(duì)該新型半潛式平臺(tái)的整體強(qiáng)度進(jìn)行了研究。分析了不同特征工況下該新型平臺(tái)的應(yīng)力分布,同時(shí)對(duì)比分析了該新型半潛式平臺(tái)與一座具有橫撐結(jié)構(gòu)的對(duì)照平臺(tái)整體強(qiáng)度結(jié)果。研究結(jié)果表明：該新型平臺(tái)立柱與橫向甲板連接區(qū)域,以及立柱與浮筒連接拐角區(qū)域最可能出現(xiàn)最大等效應(yīng)力；立柱與甲板連接區(qū)域的大倒角設(shè)計(jì)對(duì)提高結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度非常有效。
【關(guān)鍵詞】：新型半潛式平臺(tái) 非對(duì)稱浮筒 水動(dòng)力性能 運(yùn)動(dòng)響應(yīng) 整體強(qiáng)度 設(shè)計(jì)波法 大倒角設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE951
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-24
• 1.1 研究的背景和意義12-13
• 1.2 深海浮式平臺(tái)結(jié)構(gòu)13-16
• 1.2.1 半潛式平臺(tái)13-14
• 1.2.2 張力腿平臺(tái)14
• 1.2.3 Spar平臺(tái)14-15
• 1.2.4 浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)(FPSO)15-16
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-21
• 1.3.1 運(yùn)動(dòng)性能研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 浮式平臺(tái)強(qiáng)度研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.3 新型半潛式平臺(tái)研究現(xiàn)狀18-21
• 1.4 新型非對(duì)稱無(wú)橫撐半潛式平臺(tái)21-22
• 1.5 本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)22-24
• 1.5.1 本文的主要工作22-23
• 1.5.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)23-24
• 2 新型非對(duì)稱無(wú)橫撐半潛式平臺(tái)24-30
• 2.1 新型半潛式平臺(tái)功能介紹24-25
• 2.2 新型半潛式平臺(tái)與傳統(tǒng)半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)形式對(duì)比分析25-27
• 2.2.1 一大一小的浮筒和立柱設(shè)計(jì)26-27
• 2.2.2 無(wú)橫撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27
• 2.2.3 立柱與甲板接觸處大倒角設(shè)計(jì)27
• 2.3 新型平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所需要考慮的功能因素27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 新型半潛式平臺(tái)的頻域水動(dòng)力性能分析30-57
• 3.1 引言30
• 3.2 水動(dòng)力性能頻域分析理論基礎(chǔ)30-35
• 3.2.1 波浪理論30-32
• 3.2.2 波浪對(duì)浮式平臺(tái)的作用32-35
• 3.3 水動(dòng)力模型35-38
• 3.4 新型半潛式平臺(tái)水動(dòng)力性能的頻域計(jì)算及分析38-55
• 3.4.1 附加質(zhì)量和輻射阻尼38-42
• 3.4.2 運(yùn)動(dòng)響應(yīng)幅值RAO42-48
• 3.4.3 一階波浪荷載傳遞函數(shù)(RAO)48-52
• 3.4.4 二階平均漂移力傳遞函數(shù)(RAO)52-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 4 新型半潛式平臺(tái)時(shí)域耦合運(yùn)動(dòng)響應(yīng)分析57-79
• 4.1 引言57
• 4.2 平臺(tái)與系泊系統(tǒng)時(shí)域耦合運(yùn)動(dòng)控制方程57-58
• 4.3 作用于平臺(tái)系統(tǒng)的環(huán)境載荷58-62
• 4.3.1 波浪載荷58-61
• 4.3.2 風(fēng)載荷61
• 4.3.3 海流對(duì)平臺(tái)的作用61-62
• 4.4 時(shí)域耦合運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的數(shù)值模型62-63
• 4.5 時(shí)域耦合運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的研究分析63-77
• 4.5.1 自由衰減測(cè)試65-67
• 4.5.2 不同浪向作用時(shí)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)67-71
• 4.5.3 不同周期波浪作用下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)71-77
• 4.6 結(jié)論77-79
• 5 新型半潛式平臺(tái)的整體強(qiáng)度分析79-101
• 5.1 引言79
• 5.2 新型半潛式平臺(tái)強(qiáng)度計(jì)算模型79-81
• 5.3 新型半潛式平臺(tái)整體強(qiáng)度分析流程81-91
• 5.3.1 荷載分析81-82
• 5.3.2 設(shè)計(jì)波篩選步驟82-83
• 5.3.3 四種危險(xiǎn)工況設(shè)計(jì)波參數(shù)的確定83-91
• 5.4 新型半潛式平臺(tái)整體強(qiáng)度計(jì)算91-100
• 5.4.1 整體強(qiáng)度計(jì)算91-98
• 5.4.2 新型平臺(tái)和對(duì)照組平臺(tái)整體強(qiáng)度結(jié)果對(duì)比分析98-100
• 5.5 結(jié)論100-101
• 6 總結(jié)與展望101-105
• 6.1 總結(jié)101-103
• 6.2 展望103-105
• 參考文獻(xiàn)105-111
• 致謝111-112
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷112
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文112

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2 賈慧榮,何炎平,譚家華;南海2號(hào)半潛式平臺(tái)深水改造方案完整穩(wěn)性研究[J];中國(guó)海洋平臺(tái);2004年02期

3 張威;馮瑋;謝彬;;深水半潛式平臺(tái)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)預(yù)報(bào)方法的對(duì)比分析[J];中國(guó)海上油氣;2009年01期

4 段艷麗;張金平;劉學(xué)虎;竇宏江;;半潛式平臺(tái)的波浪載荷計(jì)算[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;2006年02期

5 周貴斌;王樹青;成斌;;半潛式起重平臺(tái)上船體整體吊裝有限元強(qiáng)度分析[J];船舶;2011年01期

6 嵇春艷;張峗;元志明;;半潛式平臺(tái)全壽命期極限強(qiáng)度隨機(jī)預(yù)報(bào)方法研究[J];江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年01期

7 楊文林;朱雙龍;;撐桿結(jié)構(gòu)形式的變化對(duì)半潛式平臺(tái)性能的影響[J];船舶工程;2013年03期

8 李德江;王娜娜;邵丹;龐文彥;高嵩;;半潛式平臺(tái)破損強(qiáng)度評(píng)估[J];船舶工程;2013年S1期

9 李鵬;王定亞;肖銳;牟新明;何進(jìn)前;;半潛式平臺(tái)用錨機(jī)研究[J];機(jī)械工程師;2014年03期

10 ;“海洋石油981”平臺(tái)研發(fā)實(shí)現(xiàn)6個(gè)世界首次10項(xiàng)國(guó)內(nèi)首次[J];石油鉆采工藝;2012年S1期

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1 梁學(xué)先;孫偉英;樊之夏;黃山田;;深水半潛式平臺(tái)運(yùn)輸結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析[A];第十五屆中國(guó)海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集(上)[C];2011年

2 馬延德;姜福茂;孫洪國(guó);;深水半潛式平臺(tái)概要建造方案[A];2008年度海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

3 杜君峰;李華軍;王樹青;張敏;;一種新型半潛式平臺(tái)及其水動(dòng)力性能分析[A];第十六屆中國(guó)海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2013年

4 張大剛;樊之夏;孫偉英;;半潛式生產(chǎn)平臺(tái)組裝方式及運(yùn)輸方法研究[A];第十五屆中國(guó)海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集(上)[C];2011年

5 李輝;任慧龍;吳東偉;張健;;半潛式平臺(tái)撐桿結(jié)構(gòu)波浪載荷計(jì)算方法研究[A];黑龍江省造船工程學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

6 劉波;田其磊;高定全;王銘飛;;半潛式生產(chǎn)平臺(tái)基于全概率譜分析方法的結(jié)構(gòu)疲勞分析[A];第十五屆中國(guó)海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集(上)[C];2011年

7 楊亮;劉波;胡海峰;王吉峰;張陽(yáng);;半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)升級(jí)延壽改造方法研究與應(yīng)用[A];2012年度海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2012年

8 謝文會(huì);謝彬;姜哲;王世圣;;從建造安裝談適應(yīng)中國(guó)南海的浮式平臺(tái)[A];中國(guó)海洋石油總公司第三屆海洋工程技術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

9 董寶輝;高定全;羊字軍;王吉峰;韓熠;;半潛式平臺(tái)整體強(qiáng)度分析[A];2012年度海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2012年

10 王俊榮;謝彬;;半潛式平臺(tái)水動(dòng)力性能及運(yùn)動(dòng)響應(yīng)研究綜述[A];2009年度海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2009年

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1 記者 趙慧;中集來(lái)福士半潛式起重生活平臺(tái)通過(guò)鑒定[N];中國(guó)船舶報(bào);2013年

2 顧曉燕;中遠(yuǎn)船務(wù)首座第六代半潛式平臺(tái)試航[N];中國(guó)船舶報(bào);2012年

3 記者 桂雪琴;中遠(yuǎn)船務(wù)交付世界先進(jìn)深水半潛式平臺(tái)[N];中國(guó)船舶報(bào);2012年

4 記者 朱宗文;首座中國(guó)造深水半潛式平臺(tái)交付[N];第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào);2010年

5 記者 劉志良;中集來(lái)福士開(kāi)建第二座第七代超深水半潛式平臺(tái)[N];中國(guó)船舶報(bào);2014年

6 記者 嚴(yán)風(fēng)華;CCS承擔(dān)我國(guó)首座深水半潛式平臺(tái)檢驗(yàn)[N];中國(guó)船舶報(bào);2007年

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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 朱航;半潛式平臺(tái)運(yùn)動(dòng)性能與活動(dòng)垂蕩板減振系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

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1 李宏源;半潛式海洋通信平臺(tái)結(jié)構(gòu)及疲勞分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 廖麗恒;半潛式海洋平臺(tái)在風(fēng)浪載荷聯(lián)合作用下的一體化動(dòng)力效應(yīng)分析[D];上海交通大學(xué);2015年

3 吳凡;深吃水半潛式平臺(tái)波流耦合作用渦激運(yùn)動(dòng)響應(yīng)特性研究[D];上海交通大學(xué);2015年

4 毛瑩;海上浮式風(fēng)機(jī)半潛式基礎(chǔ)水動(dòng)力特性研究[D];上海交通大學(xué);2015年

5 曹義軍;新型半潛式平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)特性研究及整體強(qiáng)度評(píng)估[D];中國(guó)海洋大學(xué);2015年

6 楊立軍;半潛式平臺(tái)運(yùn)動(dòng)性能與參數(shù)敏感性分析[D];上海交通大學(xué);2009年

7 陳北燕;半潛式平臺(tái)總體強(qiáng)度評(píng)估技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

8 白治寧;深吃水半潛式平臺(tái)渦激運(yùn)動(dòng)響應(yīng)特性研究[D];上海交通大學(xué);2013年

9 白雪平;深水半潛式平臺(tái)系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

10 付殿福;非線性載荷下半潛式平臺(tái)強(qiáng)度評(píng)估方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：692694