【摘要】：Spar平臺(tái)的中央井自下而上貫穿整個(gè)主體,其內(nèi)按照一定的方式布置立管和其它重要鉆井設(shè)施,構(gòu)成Spar平臺(tái)的月池。根據(jù)實(shí)際使用要求,有時(shí)將月池設(shè)計(jì)為半開口形式,海水可以自由進(jìn)入或者流出月池。若采用頂張緊立管,則月池內(nèi)海水的質(zhì)量與平臺(tái)主體質(zhì)量量級(jí)相當(dāng),月池內(nèi)流體對(duì)平臺(tái)主體運(yùn)動(dòng)的影響不可忽略。本文采用數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)的方法研究Truss Spar平臺(tái)與月池內(nèi)部流體的耦合運(yùn)動(dòng)�；诰�性勢(shì)流理論推導(dǎo)了平臺(tái)的一階波浪力和水動(dòng)力系數(shù),利用經(jīng)典懸鏈線理論計(jì)算了平臺(tái)的系泊力,計(jì)算了TTR立管的垂向剛度。根據(jù)月池底部擋板的壓力平衡方程建立了月池內(nèi)流體的“活塞”運(yùn)動(dòng)方程,根據(jù)等效力學(xué)模型推導(dǎo)了月池內(nèi)流體“晃蕩”運(yùn)動(dòng)對(duì)平臺(tái)縱搖和縱蕩運(yùn)動(dòng)的作用力。建立了平臺(tái)縱蕩—垂蕩—縱搖和月池內(nèi)流體垂向運(yùn)動(dòng)耦合的動(dòng)力學(xué)方程,計(jì)算了不同底部擋板形式時(shí)的系統(tǒng)響應(yīng),分析了底部擋板開口對(duì)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)及月池內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)的影響,進(jìn)行了耦合參數(shù)對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的敏感性分析。本文研究表明,考慮月池內(nèi)流體后平臺(tái)的附加質(zhì)量和阻尼增大,從而增大了平臺(tái)垂蕩和縱搖模態(tài)的固有周期。不同的底部擋板開孔率,對(duì)應(yīng)不同的垂蕩粘滯阻尼,本文研究中30%開孔率時(shí)平臺(tái)的垂蕩阻尼最大。當(dāng)波浪周期接近平臺(tái)垂蕩固有周期時(shí),月池流體對(duì)平臺(tái)主體垂蕩有抑制效應(yīng),且抑制程度與月池開孔面積有關(guān),在實(shí)際中可設(shè)計(jì)月池底部擋板的最優(yōu)開孔面積來最大程度地減小平臺(tái)主體的垂蕩運(yùn)動(dòng)。較大開孔率時(shí),平臺(tái)垂蕩RAO有兩個(gè)峰值,分別出現(xiàn)在月池流體垂向振動(dòng)固有周期及平臺(tái)垂蕩固有周期附近,實(shí)際中采用半開口的月池時(shí),應(yīng)該考慮月池流體對(duì)平臺(tái)主體垂蕩運(yùn)動(dòng)的影響。參數(shù)敏感性分析表明,月池內(nèi)部流體-平臺(tái)之間的質(zhì)量耦合系數(shù)和平臺(tái)垂蕩的阻尼系數(shù)對(duì)平臺(tái)的垂蕩運(yùn)動(dòng)影響較大。本文研究結(jié)果為月池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和平臺(tái)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)優(yōu)化提供了參考。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U674.381

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2485946