針對(duì)我國(guó)深水風(fēng)資源開(kāi)發(fā)的未來(lái)需求,結(jié)合張力腿式結(jié)構(gòu)平面內(nèi)縱蕩運(yùn)動(dòng)性能相對(duì)薄弱的問(wèn)題,相關(guān)學(xué)者提出了一種新型串聯(lián)浮筒張力腿式風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)(A series buoys connected tension leg platform,Serbuoys-TLP),并初步驗(yàn)證了該結(jié)構(gòu)型式對(duì)張力腿式風(fēng)力機(jī)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)性能的改善作用,但在某些海況下Serbuoys-TLP運(yùn)動(dòng)性能并不理想,甚至出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)增大的情況。就上述問(wèn)題,本文基于繞射和輻射理論建立Serbuoys-TLP系統(tǒng)的水動(dòng)力耦合模型,進(jìn)一步探討了不同因素對(duì)Serbuoys-TLP運(yùn)動(dòng)性能的影響,并結(jié)合相關(guān)規(guī)律給出適應(yīng)實(shí)際海況的串聯(lián)浮筒參數(shù)。首先,基于三維勢(shì)流理論,建立了浮式基礎(chǔ)及串聯(lián)浮筒的水動(dòng)力模型,采用邊界元方法分析了模型在流場(chǎng)中的水動(dòng)力特性,并得到了風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)以及串聯(lián)浮筒的附加質(zhì)量、輻射阻尼、不同頻率下風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)對(duì)應(yīng)的波浪力等水動(dòng)力參數(shù)。同時(shí)在AQWA-LINE相關(guān)卡片中分別添加了有無(wú)串聯(lián)浮筒的系泊剛度,計(jì)算了頻域下浮式基礎(chǔ)的縱蕩運(yùn)動(dòng)響應(yīng)幅值,計(jì)算結(jié)果符合典型的張力腿式結(jié)構(gòu)特點(diǎn);AQWA-NAUT中將浮筒等效為直徑增大的張力筋腱,對(duì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
        1.1.1 國(guó)內(nèi)外海上風(fēng)力資源利用現(xiàn)狀
        1.1.2 海上風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)的分類
    1.2 張力腿式結(jié)構(gòu)發(fā)展概述
        1.2.1 張力腿平臺(tái)發(fā)展及研究歷程
        1.2.2 張力腿式海上風(fēng)力機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 張力腿式平臺(tái)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 海上浮式風(fēng)力機(jī)計(jì)算基本理論
    2.1 波浪理論
        2.1.1 基本方程及邊界條件
        2.1.2 線性波浪理論
        2.1.3 不規(guī)則波浪理論
    2.2 波浪載荷計(jì)算
        2.2.1 輻射-繞射理論
        2.2.2 莫里森方程
        2.2.3 波浪載荷計(jì)算方法的選擇
    2.3 海流載荷計(jì)算
    2.4 張力筋腱數(shù)學(xué)模型介紹
        2.4.1 無(wú)質(zhì)量彈簧模型
        2.4.2 集中質(zhì)量模型
        2.4.3 非線性梁模型
    2.5 頻域分析理論
        2.5.1 頻域運(yùn)動(dòng)方程
        2.5.2 頻域傳遞函數(shù)
    2.6 本章小結(jié)
3 串聯(lián)浮筒張力腿式風(fēng)力機(jī)的水動(dòng)力分析
    3.1 Serbuoys-TLP的基本參數(shù)
    3.2 水動(dòng)力模型建立
    3.3 浮式基礎(chǔ)及浮筒的水動(dòng)力計(jì)算
        3.3.1 水動(dòng)力系數(shù)
        3.3.2 波頻波浪激勵(lì)計(jì)算
    3.4 串聯(lián)浮筒張力腿式風(fēng)力機(jī)動(dòng)力特性分析
        3.4.1 頻域運(yùn)動(dòng)響應(yīng)
        3.4.2 自由衰減計(jì)算
    3.5 本章小結(jié)
4 串聯(lián)浮筒張力腿式風(fēng)力機(jī)時(shí)域分析
    4.1 無(wú)質(zhì)量彈簧模型的建立
        4.1.1 耦合運(yùn)動(dòng)方程的建立
        4.1.2 張力矢量的計(jì)算
        4.1.3 多體耦合程序求解流程
    4.2 多體耦合程序驗(yàn)證
    4.3 規(guī)則波作用下的時(shí)域分析
        4.3.1 時(shí)域運(yùn)動(dòng)響應(yīng)
        4.3.2 不同浮筒影響因素探究
    4.4 不規(guī)則波況下抑制效果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 串聯(lián)浮筒張力腿式風(fēng)力機(jī)系泊系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)
    5.1 張力筋腱有限元離散模型的建立
        5.1.1 整體剛度質(zhì)量矩陣
        5.1.2 軸向力計(jì)算
        5.1.3 張力腿運(yùn)動(dòng)方程
    5.2 簡(jiǎn)化為梁?jiǎn)卧南挡聪到y(tǒng)與浮式基礎(chǔ)耦合運(yùn)動(dòng)計(jì)算
        5.2.1 程序收斂性驗(yàn)證
        5.2.2 浮式基礎(chǔ)耦合動(dòng)力響應(yīng)
    5.3 考慮水流力作用下浮式基礎(chǔ)動(dòng)力響應(yīng)分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要研究工作的總結(jié)
    6.2 進(jìn)一步研究工作的展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：4019972