本文關(guān)鍵詞：雙船浮托安裝中多浮體水動力性能及運動響應(yīng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人類對深海油氣資源的需求日益迫切，越來越多的海上鉆井和采油平臺陸續(xù)被提出并應(yīng)用到油氣開采服務(wù)中。這些海洋平臺一般都需要在海上進(jìn)行安裝才能從事生產(chǎn)服務(wù)，而怎樣安全快速地安裝這些平臺一直是海上施工研究的重點。平臺的安裝一般分為吊裝法和浮托法，海上平臺的安裝作業(yè)中，傳統(tǒng)的吊裝法已不能滿足組塊安裝的需要，并且費用越來越高。大型組塊的單船浮托安裝在國內(nèi)外已得到廣泛的應(yīng)用，但這種方法要求下部結(jié)構(gòu)導(dǎo)管架的設(shè)計滿足單船進(jìn)入的要求，而且隨著上部組塊重量的逐漸增大，單船浮托容易受到駁船吃水的限制，因此近年來，雙船浮托法已經(jīng)成為了海洋平臺安裝的熱點。 本文首先介紹了海洋工程浮托法特別是雙船浮托法的操作過程，分析了浮托法安裝中的關(guān)鍵技術(shù)，并對浮托法的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了綜述。另外對海洋工程多浮體技術(shù)的研究方法和研究方向做了總結(jié)，對多浮體技術(shù)的研究有了整體的把握。 其次建立駁船濕表面模型，設(shè)置了不同的浮體間距和水深吃水比，在頻域內(nèi)對其水動力系數(shù)進(jìn)行了計算和分析。揭示了浮體相互作用和浮體間距對駁船水動力系數(shù)的影響，獲得了水深吃水比對駁船相關(guān)水動力參數(shù)的變化規(guī)律。相互作用和間距對駁船的影響主要體現(xiàn)在波頻范圍，另外隨著水深的變淺，結(jié)構(gòu)的附加阻尼和附加質(zhì)量呈增大趨勢。 在時域內(nèi)對上部組塊轉(zhuǎn)移過程中的多浮體系統(tǒng)進(jìn)行了耦合動力分析，重點研究了駁船之間系纜剛度和護(hù)舷摩擦對系統(tǒng)運動響應(yīng)的影響，得出系纜剛度和摩擦系數(shù)的增大可以有效的減小系統(tǒng)的運動，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時還分析了在不同波高和浪向下多浮體系統(tǒng)運動響應(yīng)的變化。發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)對環(huán)境變化極為敏感，隨著波高的增大，船體之間的相對運動和系纜力明顯增加，且在90度浪向下系統(tǒng)運動最為劇烈。 最后針對駁船和上部組塊的連接方式進(jìn)行了研究，，分析得出在剛性連接的情況下，雙駁船系統(tǒng)最為穩(wěn)定。因此，針對剛接下的雙駁船系統(tǒng)進(jìn)行了運動響應(yīng)預(yù)報，得到其垂直面自由度的固有周期，結(jié)果表明雙駁船系統(tǒng)在安裝過程可以避免與下部平臺發(fā)生共振。 本文采用多體分析方法對雙船浮托法過程中相關(guān)問題進(jìn)行了研究，豐富了海洋工程多浮體水動力分析技術(shù)的內(nèi)涵，有助于多浮體技術(shù)的發(fā)展。希望此方法可以進(jìn)一步得到實驗驗證，成為更加準(zhǔn)確地預(yù)報多浮體運動響應(yīng)的有效方法，以期更好的服務(wù)于海洋工程行業(yè)。
【關(guān)鍵詞】：雙船浮托法 運動響應(yīng) 多浮體 水動力系數(shù) 耦合動力分析
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P742;U661.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-28
• 1.1 研究背景及意義11-22
• 1.1.1 浮托法介紹11-13
• 1.1.2 雙船浮托法13-18
• 1.1.3 浮托法安裝的關(guān)鍵技術(shù)18-21
• 1.1.4 浮托法的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢21-22
• 1.2 多浮體技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用22-25
• 1.2.1 多浮體技術(shù)的研究方法22-24
• 1.2.2 多浮體技術(shù)的研究方向24-25
• 1.3 本文的研究目的和意義25-26
• 1.4 本文的研究工作以及創(chuàng)新點26-28
• 2 水動力分析理論28-46
• 2.1 坐標(biāo)系定義28-29
• 2.2 線性波浪理論29-31
• 2.2.1 勢流理論29-30
• 2.2.2 邊界條件30-31
• 2.2.3 規(guī)則波理論31
• 2.3 結(jié)構(gòu)在規(guī)則波下的運動響應(yīng)31-35
• 2.3.1 單浮體運動31-33
• 2.3.2 多浮體運動33-35
• 2.4 頻域運動方程35-36
• 2.5 二階波浪理論36-40
• 2.5.1 二階波浪力36-37
• 2.5.2 平均漂移力37-39
• 2.5.3 二階差頻慢漂力39-40
• 2.6 風(fēng)、流力計算理論40-41
• 2.7 時域運動方程41-42
• 2.8 程序驗證42-44
• 2.9 本章小結(jié)44-46
• 3 頻域水動力分析46-62
• 3.1 駁船計算模型46-47
• 3.1.1 駁船參數(shù)46-47
• 3.1.2 有限元模型建立47
• 3.2 浮體相互作用對駁船水動力系數(shù)的影響47-52
• 3.2.1 駁船附加質(zhì)量及阻尼系數(shù)變化規(guī)律48-50
• 3.2.2 一階激振力傳遞函數(shù)變化規(guī)律50-51
• 3.2.3 運動響應(yīng)幅值變化規(guī)律51-52
• 3.3 水深吃水比對駁船水動力系數(shù)的影響52-58
• 3.3.1 駁船附加質(zhì)量及附加阻尼隨水深吃水比的變化規(guī)律52-55
• 3.3.2 駁船波浪力隨水深吃水比的變化規(guī)律55-56
• 3.3.3 駁船垂直面運動固有周期隨水深吃水比的變化規(guī)律56-58
• 3.4 駁船間距對駁船水動力系數(shù)的影響58-60
• 3.4.1 駁船一階波激力58-59
• 3.4.2 駁船運動響應(yīng) RAO59-60
• 3.5 本章小結(jié)60-62
• 4 上部組塊轉(zhuǎn)移時的多浮體時域響應(yīng)分析62-77
• 4.1 浮托駁船多體分析模型62-64
• 4.1.1 計算模型62-63
• 4.1.2 海洋環(huán)境條件63-64
• 4.1.3 計算說明64
• 4.2 多浮體系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)研究64-70
• 4.2.1 不同系纜剛度下系統(tǒng)運動響應(yīng)分析64-67
• 4.2.2 不同護(hù)舷摩擦系數(shù)下系統(tǒng)運動響應(yīng)分析67-70
• 4.3 多浮體系統(tǒng)不同環(huán)境條件對比分析70-75
• 4.3.1 不同波高下對多浮體系統(tǒng)的影響70-73
• 4.3.2 不同浪向下對多浮體系統(tǒng)的影響73-75
• 4.4 本章小結(jié)75-77
• 5 雙駁船的運動特性分析77-84
• 5.1 計算模型介紹77-78
• 5.2 雙駁船運動特性分析78-83
• 5.2.1 上部組塊與駁船連接方式研究78-81
• 5.2.2 雙船水動力性能預(yù)報81-83
• 5.3 本章小結(jié)83-84
• 6 結(jié)論及展望84-87
• 6.1 結(jié)論84-86
• 6.2 未來工作展望86-87
• 參考文獻(xiàn)87-92
• 致謝92-93
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文93-94
• 個人簡歷94-95

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳徐均,沈慶,孫蘆忠,吳有生;柔性連接多浮體在不規(guī)則波中運動的預(yù)報方法[J];水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2000年04期

2 孫明;劉培林;孫麗萍;李欣;劉建輝;;深海安裝中多浮體作業(yè)的水動力分析[J];水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2011年03期

3 孫昭晨;王環(huán)宇;;鉸接多浮體耦合解析計算[J];船舶力學(xué);2009年01期

4 沈慶,陳徐均;系泊多浮體系統(tǒng)波浪運動響應(yīng)的動力學(xué)分析[J];解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年04期

5 陳徐均,孫蘆忠,劉艇,袁輝;頻時域混合法求多浮體系統(tǒng)的不規(guī)則波運動響應(yīng)[J];解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年02期

6 滕斌;何廣華;李博寧;程亮;;應(yīng)用比例邊界有限元法求解狹縫對雙箱水動力的影響[J];海洋工程;2006年02期

7 何廣華;滕斌;李博寧;程亮;;應(yīng)用比例邊界有限元法研究波浪與帶狹縫三箱作用的共振現(xiàn)象[J];水動力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯);2006年03期

8 勾瑩,滕斌,寧德志;波浪與兩相連浮體的相互作用[J];中國工程科學(xué);2004年07期

9 ;第1屆印度海洋工程會議[J];力學(xué)進(jìn)展;1982年01期

10 顧懋祥;;離岸工程中的水動力學(xué)與實驗問題[J];海洋工程;1983年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韓旭亮;段文洋;馬山;;多浮體靠近作業(yè)水動力時域分析[A];紀(jì)念顧懋祥院士海洋工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2011年

2 孫昭晨;王環(huán)宇;;鉸接多浮體耦合解析計算[A];2007年船舶力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨《船舶力學(xué)》創(chuàng)刊十周年紀(jì)念學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

3 楊建民;;25~(th)ITTC海洋工程委員會工作報告[A];2008年船舶水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨中國船舶學(xué)術(shù)界進(jìn)入ITTC30周年紀(jì)念會論文集[C];2008年

4 杜乃娟;袁輝;江召兵;;基于齊次矩陣方法的浮基多體動力學(xué)研究[A];2009年船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨中國船舶學(xué)術(shù)界進(jìn)入ISSC30周年紀(jì)念會論文集[C];2009年

5 晏昊;周延?xùn)|;鞏立江;籍榮;韓冬;楊一君;陳穎;范慶爽;;SmartPlant Foundation在海洋工程詳細(xì)設(shè)計項目中的應(yīng)用[A];第十三屆中國科協(xié)年會第13分會場-海洋工程裝備發(fā)展論壇論文集[C];2011年

6 曾恒一;;前言[A];2003年度海洋工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

7 周愫承;張志明;;船舶及海洋工程科研設(shè)計院所的信息化[A];2003年度海洋工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

8 曾恒一;;開發(fā)深海資源的海底空間站技術(shù)[A];祝賀鄭哲敏先生八十華誕應(yīng)用力學(xué)報告會——應(yīng)用力學(xué)進(jìn)展論文集[C];2004年

9 徐愛民;孟凡生;李軍;;海洋工程風(fēng)險管理及防范措施探討[A];2005年度海洋工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

10 亢峻星;;自主創(chuàng)新發(fā)展我國的海洋工程事業(yè)——從勘探三號到3000米深水半潛式鉆井平臺[A];中國石油和石化工程研究會第九屆會員代表大會論文集[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本刊記者 楊峰 　　;在海洋工程中建功立業(yè)[N];中國建設(shè)報;2004年

2 ;專家座談海洋工程條例(三)[N];中國海洋報;2006年

3 林岳夫;廈門加強海洋工程監(jiān)管[N];中國海洋報;2006年

4 王藝;6億美元打造高技術(shù)海洋工程[N];大連日報;2007年

5 吳丹丹邋記者 李麗云;博士生論壇熱議船舶與海洋工程[N];科技日報;2007年

6 本報記者　　王有佳;海洋工程“領(lǐng)航員”[N];人民日報;2006年

7 姚耀;海洋工程結(jié)構(gòu)防腐項目啟動[N];中國化工報;2008年

8 記者 趙慧;海洋工程頗得振興規(guī)劃寵愛[N];中國船舶報;2009年

9 記者 吳秀霞;船海學(xué)子打著燈籠難尋“東家”[N];中國船舶報;2009年

10 ;中船海洋工程公司掛牌[N];中國船舶報;2003年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬延德;浮式生產(chǎn)儲油船（FPSO）設(shè)計建造研究[D];大連理工大學(xué);2008年

2 楊冠聲;張力腿平臺非線性波浪載荷和運動響應(yīng)研究[D];天津大學(xué);2003年

3 馬小劍;開敞式碼頭系泊船運動響應(yīng)及纜繩張力研究[D];大連理工大學(xué);2012年

4 柏威;非線性波浪與任意三維物體的相互作用[D];大連理工大學(xué);2001年

5 陳新權(quán);深海半潛式平臺初步設(shè)計中的若干關(guān)鍵問題研究[D];上海交通大學(xué);2007年

6 陳智杰;波浪作用下沉管管段沉放運動的試驗與數(shù)值研究[D];大連理工大學(xué);2009年

7 董華洋;浮箱—水平板式浮防波堤水動力特性研究[D];大連理工大學(xué);2009年

8 朱海榮;船舶與海洋結(jié)構(gòu)物運動的三維時域方法及應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2009年

9 楊敏冬;深水浮式結(jié)構(gòu)與系泊/立管系統(tǒng)的全時域非線性耦合動態(tài)分析[D];大連理工大學(xué);2012年

10 張帆;深海立柱式平臺概念設(shè)計及水動力性能研究[D];上海交通大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李西亮;雙船浮托安裝中多浮體水動力性能及運動響應(yīng)研究[D];中國海洋大學(xué);2013年

2 彭景環(huán);海上浮托安裝中多浮體水動力耦合作用研究[D];上海交通大學(xué);2011年

3 劉翰林;旁靠多浮體動力定位系統(tǒng)數(shù)值模擬與研究[D];上海交通大學(xué);2013年

4 魏洪斌;Spar平臺上組塊就位過程多浮體結(jié)構(gòu)動力分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

5 何廣華;應(yīng)用比例邊界有限元法求解波浪對物體的繞射[D];大連理工大學(xué);2006年

6 王強;FPSO串靠外輸時的多浮體系統(tǒng)響應(yīng)分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

7 王子寒;新型Spar平臺方案設(shè)計和分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

8 陳煜;極限海況下鉸接多浮體運動及系泊力計算[D];武漢理工大學(xué);2013年

9 張威;深海半潛式鉆井平臺水動力性能分析[D];上海交通大學(xué);2007年

10 尤翔程;高階波與波浪力計算分析[D];大連理工大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：雙船浮托安裝中多浮體水動力性能及運動響應(yīng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：293582