準(zhǔn)陷波現(xiàn)象對(duì)多柱平臺(tái)特征內(nèi)力影響的研究
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【摘要】:隨著海洋油氣資源的開發(fā)逐漸向深海發(fā)展,關(guān)于適合深水作業(yè)的順應(yīng)式多柱平臺(tái)的研究成為了海洋工程領(lǐng)域的重要課題。多柱平臺(tái)特征內(nèi)力是分析平臺(tái)構(gòu)件受力情況與進(jìn)行平臺(tái)整體強(qiáng)度評(píng)估的重要依據(jù),各大船級(jí)社規(guī)范給出了幾種待考量的平臺(tái)特征內(nèi)力出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的波浪條件,以完成平臺(tái)設(shè)計(jì)過程中“確定設(shè)計(jì)波參數(shù)”的工作。然而現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范僅考量長(zhǎng)波周期條件下多柱平臺(tái)特征內(nèi)力的危險(xiǎn)工況,在特定的短波周期條件下,波浪與深海多柱平臺(tái)的相互作用會(huì)引起柱群附近波面顯著抬升的準(zhǔn)陷波現(xiàn)象,這種導(dǎo)致波面呈近似駐波分布的現(xiàn)象將增大平臺(tái)毀壞的風(fēng)險(xiǎn)。因此,研究準(zhǔn)陷波現(xiàn)象對(duì)多柱平臺(tái)特征內(nèi)力的影響是非常有意義的。本文在勢(shì)流理論框架下應(yīng)用高階邊界元方法,建立了計(jì)算多柱平臺(tái)特征內(nèi)力以及模擬多柱平臺(tái)周圍波面分布的數(shù)值模型。應(yīng)用上述兩種模型首先對(duì)多柱平臺(tái)的浮筒間分離力Fs、浮筒間縱向剪切力凡以及繞水平橫軸扭矩Mt這三種平臺(tái)特征內(nèi)力隨入射波浪頻率與浪向角的變化規(guī)律以及準(zhǔn)陷波現(xiàn)象對(duì)三種特征內(nèi)力的影響開展數(shù)值研究。在長(zhǎng)波周期條件下,三種平臺(tái)特征內(nèi)力出現(xiàn)危險(xiǎn)值的浪向角與波面分布均符合DNV柱穩(wěn)式平臺(tái)設(shè)計(jì)規(guī)范的描述;但是在特定短波周期條件下出現(xiàn)的準(zhǔn)陷波現(xiàn)象對(duì)平臺(tái)浮筒間縱向剪力的影響十分顯著,而此時(shí)較大的剪力會(huì)影響平臺(tái)的整體強(qiáng)度甚至引起構(gòu)件破壞,F(xiàn)行規(guī)范尚未提及浮筒間縱向剪切力凡在短波周期條件下的危險(xiǎn)工況,因此需要在日后的工程設(shè)計(jì)中對(duì)該現(xiàn)象特別關(guān)注。本文還通過改變多柱平臺(tái)的柱距參數(shù)L/R與吃水參數(shù)T/C,以進(jìn)一步完善對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式與負(fù)載工況下的多柱平臺(tái)所激發(fā)的準(zhǔn)陷波現(xiàn)象對(duì)其特征內(nèi)力影響的研究。
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U674.38;U661.4
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,本文編號(hào):1191680
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