近年來,隨著全球的資源開發(fā)日趨飽和、能源供給日趨緊張,北極潛在的豐富資源引起了世界各國的廣泛關(guān)注,開發(fā)前景十分廣闊。同時,海上油氣開采面臨海洋油田的伴生氣量迅速減少,對燃料的需求大幅增加,而核能作為一種高效且環(huán)保的清潔能源,可利用海水進行天然的冷卻作業(yè)還將大大降低核電運行成本。因此,在極區(qū)建立海上浮式核電站是開發(fā)北極石油資源、解決能源供應(yīng)問題的一個經(jīng)濟且有效的辦法。但在北極這一極端海況下,由于常年冰凍、自然條件十分惡劣,使得海上資源開發(fā)的供能工作受到了很大的限制,所以,提出一種具有抗寒性、抗冰性以及能夠抵御浪風(fēng)流等環(huán)境載荷能力且穩(wěn)定性良好的新型海上核電平臺設(shè)計方案迫在眉睫�；诖�,本文開展了以下幾點研究:1)根據(jù)冰區(qū)浮式核電平臺的主要功能及外部環(huán)境條件,確定平臺的基本形式、總布置以及系泊布置的初始設(shè)計方案,并針對本文所采用的半張緊式系泊型式進行了特性分析,不僅減少了系泊輻射范圍,同時降低了系泊載荷,節(jié)約成本。隨后,基于API規(guī)范提出了系泊系統(tǒng)的設(shè)計準(zhǔn)則和基本流程。2)與以往研究不同的是,由于作業(yè)海域的特殊性,本文除考慮風(fēng)、浪、流載荷作用之外,還考慮了冰載荷的作用,對海冰與浮體間的相互作... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 浮式核電平臺開發(fā)研究
        1.2.2 結(jié)構(gòu)冰載荷作用研究
        1.2.3 海洋平臺系泊系統(tǒng)設(shè)計研究
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 海洋浮體分析理論基礎(chǔ)
    2.1 三維勢流理論
        2.1.1 運動坐標(biāo)系
        2.1.2 前提假設(shè)及邊界條件
        2.1.3 總速度勢求解
    2.2 環(huán)境載荷分析理論
        2.2.1 波浪載荷
        2.2.2 風(fēng)載荷
        2.2.3 流載荷
        2.2.4 冰載荷
    2.3 時頻域分析理論
        2.3.1 頻域運動方程
        2.3.2 時域耦合運動方程
    2.4 系泊系統(tǒng)分析理論
        2.4.1 系泊靜力分析
        2.4.2 系泊動力分析
    2.5 本章小結(jié)
3 平臺及系泊方案初步設(shè)計
    3.1 平臺基本參數(shù)
    3.2 系泊設(shè)計規(guī)范
    3.3 系泊設(shè)計流程
    3.4 系泊方案初選
        3.4.1 半張緊式系泊特性
        3.4.2 半張緊式系泊方案
    3.5 本章小結(jié)
4 冰載荷作用數(shù)值模擬
    4.1 海冰參數(shù)影響分析
        4.1.1 海冰厚度
        4.1.2 海冰漂移速度
    4.2 冰載荷作用時域分析
    4.3 本章小結(jié)
5 系泊方案總體性能評估
    5.1 系泊靜力分析
    5.2 浮體水動力計算
        5.2.1 附加質(zhì)量和輻射阻尼
        5.2.2 平臺運動響應(yīng)RAO
    5.3 時域耦合分析計算
        5.3.1 冰風(fēng)流聯(lián)合作用
        5.3.2 浪風(fēng)流聯(lián)合作用
        5.3.3 破斷狀態(tài)系泊張力分析
    5.4 本章小結(jié)
6 系泊參數(shù)敏感性分析
    6.1 布置形式
    6.2 系纜數(shù)目
    6.3 系纜間夾角
    6.4 系纜預(yù)張力
        6.4.1 預(yù)張力大小
        6.4.2 預(yù)張力傾角
    6.5 最終方案合理性驗證
    6.6 本章小結(jié)
7 系泊疲勞損傷評估
    7.1 理論基礎(chǔ)
        7.1.1 T-N曲線法
        7.1.2 雨流計數(shù)法
        7.1.3 疲勞累積損傷
        7.1.4 計算流程
    7.2 波浪散布圖
    7.3 疲勞評估算例
        7.3.1 無冰期
        7.3.2 結(jié)冰期
    7.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]深水半潛式平臺疲勞損傷評估技術(shù)研究[D]. 宋憲倉.中國海洋大學(xué) 2015
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[6]錐形結(jié)構(gòu)前碎冰堆積行為的模型試驗研究[D]. 周曉東.天津大學(xué) 2012
[7]新型深海系泊纜的動力特性研究[D]. 王強.中國計量學(xué)院 2012
[8]981半潛式鉆井平臺錨泊系統(tǒng)研究[D]. 羅強.長江大學(xué) 2012
[9]破冰船破冰載荷與破冰能力計算方法研究[D]. 何菲菲.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[10]新型深水系泊系統(tǒng)疲勞破壞分析[D]. 單桂敏.天津大學(xué) 2010



本文編號：3684640