本文關(guān)鍵詞：深水系泊系統(tǒng)實驗截斷力矩相似特性及非對稱性研究

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【摘要】：為了滿足深水油氣開發(fā)的需要，新的浮式平臺型式不斷涌現(xiàn)。波浪水池模型試驗是對新型平臺及其系泊系統(tǒng)進行檢驗的重要手段之一。針對水池尺度無法滿足深水系泊系統(tǒng)布置的問題，可采用混合模型試驗的方法。該方法中，如何改進截斷系泊系統(tǒng)的設(shè)計變得十分重要。 搖蕩運動特性是半潛式海洋平臺的重要性能指標，對其氣隙性能有直接影響。本文針對一工作在1500m水深的半潛式平臺為例，設(shè)計了5套符合水平及垂向回復(fù)力、最大單根纜受力特性相似的截斷系泊系統(tǒng)，使之具有不同的力矩特性曲線，考慮了生存工況（百年一遇）環(huán)境下的迎浪(180o)和斜浪(225o)浪向，以及作業(yè)工況（一年一遇）環(huán)境下的迎浪浪向，探討了水深截斷系泊系統(tǒng)的力矩特性相似對半潛式平臺搖蕩運動產(chǎn)生的影響。 結(jié)果表明：不同的截斷系泊系統(tǒng)設(shè)計，與全水深系統(tǒng)的力矩相似特性不同時，計算而得的搖蕩運動有一定差異。當(dāng)平臺的平均漂移越大，搖蕩運動的差異越明顯，這是由于偏移越大，系泊系統(tǒng)的回復(fù)力矩越大，，與平臺自身回復(fù)力矩相比已不可忽略。具有不同力矩特性的截斷系泊系統(tǒng)主要是對搖蕩運動的低頻響應(yīng)產(chǎn)生影響，而對波頻分量幾乎無影響。 所以對于半潛式平臺，為使截斷試驗的搖蕩運動結(jié)果能與全水深結(jié)果更接近，在設(shè)計等效截斷系泊系統(tǒng)時，需要保持與全水深系統(tǒng)一致的力矩相似特性，特別是考慮生存海況作用、運動響應(yīng)較大的時候更是如此。 另外，非對稱系泊系統(tǒng)的截斷設(shè)計一直是截斷系泊系統(tǒng)設(shè)計的一個難點，本文對其做了初步的探討。分析了非對稱系泊系統(tǒng)進行截斷設(shè)計時的難點，主要是由于垂向截斷和水平截斷的存在，難于用多目標算法設(shè)計出同時滿足多個方向上的靜力特性一致的截斷方案。以某半潛式平臺為例，介紹了對其生存工況的非對稱系泊系統(tǒng)進行水平截斷設(shè)計的過程。采用試湊法，結(jié)合水平截斷因子，并通過研究該系泊系統(tǒng)的靜力特性隨系泊纜參數(shù)的變化規(guī)律，多次調(diào)節(jié)截斷參數(shù)，最終得到了符合要求的截斷系泊系統(tǒng)，給出了靜力對比曲線。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U674.38

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本文編號：1243280