本文關(guān)鍵詞：海上超大型浮式基地的總體設(shè)計(jì)方案初步研究

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【摘要】：跨入21世紀(jì)，海洋已成為世界各國之間綜合國力競爭的關(guān)鍵，經(jīng)略海洋、興海強(qiáng)國已然成為我國發(fā)展戰(zhàn)略的重中之重。同時(shí)為了應(yīng)對(duì)多方面發(fā)展的海上能源開發(fā)需求，近些年來對(duì)“超大型海洋浮式結(jié)構(gòu)物(VLFS——Very Large Floating Structure簡稱VLFS)”的熱潮席卷了國內(nèi)外。針對(duì)我國現(xiàn)狀，超大型浮式結(jié)構(gòu)物的一系列論證工作已緊鑼密鼓地在我國海洋工程界廣泛展開。 論文充分調(diào)研了國內(nèi)外超大型浮式基地的研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)，本文提出了適應(yīng)南�，F(xiàn)狀的民用單模塊超大型浮式基地概念，通過交互式設(shè)計(jì)流程，確定了其主尺度和結(jié)構(gòu)形式，并進(jìn)行了總布置設(shè)計(jì)。同時(shí)確定了超大型浮動(dòng)基地的使用功能，作為海上油氣資源的勘探、開采，海洋調(diào)查，漁民休整等作業(yè)提供后勤保證基地，以及利用太陽能、風(fēng)能和波浪能等可再生能源發(fā)電技術(shù)解決超大型浮動(dòng)基地在海上長期存在的動(dòng)力供應(yīng)問題。 其次，簡要介紹了關(guān)于超大型浮式基地耐波性運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的基本計(jì)算理論，包括在頻域中計(jì)算超大型浮式基地的水動(dòng)力參數(shù)以及在時(shí)域中耦合分析的原理。借助挪威船級(jí)社（DNV）開發(fā)的軟件SESAM，針對(duì)所設(shè)計(jì)的超大型浮式基地，工作水深計(jì)算至1000m的我國南海海域，選取迎風(fēng)、迎浪、迎流和風(fēng)浪流90°的百年一遇波浪海洋環(huán)境，對(duì)其無動(dòng)力狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算和分析，確定所設(shè)計(jì)的超大型浮體能經(jīng)受南海極端海況的考驗(yàn)。 然后，對(duì)超大型浮式基地進(jìn)行了浮態(tài)穩(wěn)性研究。采用的穩(wěn)性規(guī)范是中國船級(jí)社《海上移動(dòng)平臺(tái)入級(jí)規(guī)范》（2012），以NAPA軟件為工具，首先計(jì)算得到靜水力曲線，包括排水量曲線、浮心變化曲線、漂心變化曲線、每厘米吃水噸數(shù)曲線以及穩(wěn)心變化曲線，分析其浮態(tài)特征，并且對(duì)超大型浮式基地的初穩(wěn)性以及最危險(xiǎn)海洋環(huán)境下的大傾角穩(wěn)性進(jìn)行了校核計(jì)算，考慮了自由液面的影響，得出所設(shè)計(jì)的大型浮式基地滿足規(guī)范的穩(wěn)性要求。 最后，，以本文所設(shè)計(jì)的超大型浮式基地半潛平臺(tái)為原型，對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)敏感性進(jìn)行了分析研究，選取的參數(shù)包括：重心高度、立柱和浮箱中心線間距、立柱和浮箱截面形式、吃水以及下浮箱形式。這對(duì)深入理解和更好地預(yù)報(bào)大型浮式基地的穩(wěn)性及耐波性性能，促進(jìn)新型大型浮式基地的自主研制與應(yīng)用均具有十分重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：超大型浮式基地 總布置設(shè)計(jì) 耐波性 穩(wěn)性 敏感性分析
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U662;U674.38
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 選題背景13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 本文研究內(nèi)容和研究方法17-19
• 第2章 超大型浮式基地主尺度確定及總布置設(shè)計(jì)19-33
• 2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)19
• 2.2 超大型浮式基地特點(diǎn)及選型19-22
• 2.2.1 下浮體21
• 2.2.2 立柱21
• 2.2.3 平臺(tái)主體21-22
• 2.3 主尺度分析與確定22-25
• 2.3.1 基本方法及設(shè)計(jì)流程22-23
• 2.3.2 設(shè)計(jì)要求23
• 2.3.3 主要參數(shù)的確定23-25
• 2.4 總布置簡介25-31
• 2.4.1 甲板布置25-27
• 2.4.2 艙室布置27-31
• 2.4.3 功能31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第3章 超大型浮式基地浮態(tài)穩(wěn)性分析33-45
• 3.1 NAPA 軟件簡介33-34
• 3.2 穩(wěn)性規(guī)范簡介34-35
• 3.3 幾何模型的建立35
• 3.4 靜水力分析35-38
• 3.4.1 排水量曲線35-36
• 3.4.2 浮心變化曲線36
• 3.4.3 漂心變化曲線36-37
• 3.4.4 每厘米吃水噸數(shù) TCP 曲線37
• 3.4.5 穩(wěn)心垂向高度37-38
• 3.5 初穩(wěn)性38-40
• 3.5.1 初穩(wěn)性高39
• 3.5.2 初穩(wěn)性校核39-40
• 3.6 大傾角穩(wěn)性40-44
• 3.6.1 進(jìn)水角的讀取41
• 3.6.2 風(fēng)傾力矩曲線繪制41-43
• 3.6.3 大傾角穩(wěn)性校核43-44
• 3.7 本章小結(jié)44-45
• 第4章 超大型浮式基地耐波性運(yùn)動(dòng)分析45-59
• 4.1 SESAM 軟件簡介45-46
• 4.2 坐標(biāo)系的建立46-47
• 4.3 隨機(jī)海浪理論47
• 4.4 頻域下水動(dòng)力參數(shù)計(jì)算47-50
• 4.4.1 水動(dòng)力分析模型47-48
• 4.4.2 水動(dòng)力參數(shù)48-50
• 4.5 時(shí)域運(yùn)動(dòng)響應(yīng)分析50-52
• 4.5.1 浮式結(jié)構(gòu)物的運(yùn)動(dòng)方程50
• 4.5.2 風(fēng)載荷50-51
• 4.5.3 波浪載荷51-52
• 4.5.4 流載荷52
• 4.6 耐波性性能計(jì)算和分析52-57
• 4.6.1 運(yùn)動(dòng) RAO52-54
• 4.6.2 迎風(fēng)、迎浪、迎流海洋環(huán)境下運(yùn)動(dòng)響應(yīng)54-55
• 4.6.3 風(fēng)浪流 90°海洋環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)55-57
• 4.7 本章小結(jié)57-59
• 第5章 設(shè)計(jì)參數(shù)敏感性分析59-71
• 5.1 重心高度59-60
• 5.2 立柱、浮箱中心線間距60-63
• 5.3 立柱、浮箱的截面形式63-65
• 5.4 吃水65-67
• 5.5 浮箱形式67-69
• 5.6 本章小結(jié)69-71
• 第6章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 總結(jié)71
• 6.2 展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-75
• 附錄 重量重心估算75-81
• 致謝81

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 崔維成,吳有生,李潤培;超大型海洋浮式結(jié)構(gòu)物動(dòng)力特性研究綜述[J];船舶力學(xué);2001年01期

2 崔維成;超大型海洋浮式結(jié)構(gòu)物水彈性響應(yīng)預(yù)報(bào)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J];船舶力學(xué);2002年01期

3 李軍;;關(guān)于南海海洋平臺(tái)選型及研究方向探討[J];廣東造船;2010年01期

4 崔維成,吳有生,李潤培;超大型海洋浮式結(jié)構(gòu)物開發(fā)過程中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題[J];海洋工程;2000年03期

5 施峰;;半潛式平臺(tái)水動(dòng)力參數(shù)敏感性分析[J];南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2012年01期

本文編號(hào)：551533