在進(jìn)行海上浮體錨泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),需在試驗(yàn)水池中進(jìn)行模型試驗(yàn)以對(duì)浮體的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和系泊纜受力進(jìn)行合理預(yù)測(cè)。而隨著海洋油氣開發(fā)走向深海,原有的水池尺寸難以滿足全水深模型試驗(yàn)的要求,混合模型試驗(yàn)是解決該問題的有效途徑,其方法為:模型試驗(yàn)時(shí)根據(jù)水池深度和縮尺比將系泊纜從特定位置處截?cái)?并用特定方法對(duì)截?cái)帱c(diǎn)處的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬,根據(jù)模擬方式不同,混合模型試驗(yàn)可分為主動(dòng)式混合模型試驗(yàn)和被動(dòng)式混合模型試驗(yàn),被動(dòng)式混合模型試驗(yàn)以其技術(shù)簡(jiǎn)單、成本較低的優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。在被動(dòng)式混合模型試驗(yàn)中,合理的截?cái)嘣O(shè)計(jì)至關(guān)重要,其目的是通過調(diào)整系泊纜的長(zhǎng)度、剛度和濕重等參數(shù)使系泊系統(tǒng)在截?cái)嗨詈腿罹哂邢嗨频倪\(yùn)動(dòng)特性。本文利用Matlab語(yǔ)言編寫了系泊系統(tǒng)總體靜力特性分析程序,然后用離散復(fù)合形法對(duì)截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使截?cái)嗨詈腿钕挡聪到y(tǒng)的靜力特性盡可能相似,本文主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,基于三維勢(shì)流理論和相關(guān)的環(huán)境載荷計(jì)算方法在水動(dòng)力計(jì)算軟件AQWA中對(duì)全水深FPSO進(jìn)行頻域分析和時(shí)域分析,得到浮體在全水深、不同方向和海況下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和系泊纜受力,然后通過靜力分析得到系泊系統(tǒng)靜態(tài)下的位移-回復(fù)力特性,為截?cái)嘞到y(tǒng)...

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 論文背景與研究意義
    1.2 混合模型試驗(yàn)技術(shù)研究概況
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 FPSO環(huán)境載荷計(jì)算及截?cái)嘞到y(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論
    2.1 FPSO頻域水動(dòng)力分析
        2.1.1 一階波浪力
        2.1.2 附加質(zhì)量和輻射阻尼
        2.1.3 靜水回復(fù)力
        2.1.4 規(guī)則波中二階波浪漂移力
        2.1.5 波頻運(yùn)動(dòng)方程
    2.2 FPSO系泊系統(tǒng)總體性能分析
        2.2.1 風(fēng)載荷
        2.2.2 流載荷
        2.2.3 莫里森公式
        2.2.4 時(shí)域運(yùn)動(dòng)方程
    2.3 系泊纜動(dòng)力計(jì)算理論介紹
        2.3.1 集中質(zhì)量法
        2.3.2 細(xì)長(zhǎng)桿模型
    2.4 離散復(fù)合形法介紹
        2.4.1 初始離散復(fù)合形的產(chǎn)生
        2.4.2 離散一維搜索
        2.4.3 重新啟動(dòng)技術(shù)
        2.4.4 停機(jī)控制
    2.5 本章小結(jié)
第3章 FPSO系泊系統(tǒng)總體性能水動(dòng)力分析
    3.1 FPSO建模及頻域分析
    3.2 FPSO系泊及立管系統(tǒng)介紹
    3.3 海洋環(huán)境條件介紹
    3.4 時(shí)域計(jì)算結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 等效水深截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 系泊和立管系統(tǒng)初步截?cái)嘣O(shè)計(jì)
        4.1.1 鋼懸鏈立管系統(tǒng)初步截?cái)嘣O(shè)計(jì)
        4.1.2 張緊式系泊系統(tǒng)初步截?cái)嘣O(shè)計(jì)
    4.2 等效水深截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 設(shè)計(jì)變量
        4.2.2 目標(biāo)函數(shù)
        4.2.3 約束條件
    4.3 基于靜力特性相似的截?cái)嘞到y(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        4.3.1 有彈性單一成分系泊纜懸鏈線方程
        4.3.2 多成分張緊式系泊纜受力分析
        4.3.3 系泊系統(tǒng)總靜力特性分析
        4.3.4 系泊系統(tǒng)總靜力特性程序編寫
        4.3.5 基于離散復(fù)合形法的截?cái)嘞到y(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.4 截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)靜態(tài)特性分析
    4.5 截?cái)嘞挡聪到y(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 FPSO截?cái)嗨钅Ｐ驮囼?yàn)
    5.1 試驗(yàn)原理
        5.1.1 試驗(yàn)準(zhǔn)則
        5.1.2 相似準(zhǔn)則
    5.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備
        5.2.1 船體模型的制作
        5.2.2 系泊纜和立管模型的制作
        5.2.3 傳感器布置
    5.3 海洋環(huán)境模擬
    5.4 不規(guī)則波運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)
    5.5 立管系統(tǒng)對(duì)FPSO運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響
        5.5.1 立管系統(tǒng)分析理論
        5.5.2 立管系統(tǒng)分析的數(shù)值計(jì)算和模型試驗(yàn)
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3837175