極端海況下系泊浮筒的動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-26 01:23
以北黃海(東營(yíng)外海)某30萬噸級(jí)原油輸運(yùn)系統(tǒng)單點(diǎn)系泊工程為背景,應(yīng)用物理模型試驗(yàn)方法,考慮設(shè)計(jì)波高、周期、系泊初張力、吃水深度等因素,重點(diǎn)研究了當(dāng)?shù)貥O端海況條件下系泊浮筒運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和系泊力在上述因素影響下的變化規(guī)律;探討了單一纜繩失效情況下浮筒運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和系泊張力變化情況。研究表明:對(duì)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)而言,各個(gè)運(yùn)動(dòng)量中縱移運(yùn)動(dòng)最為明顯,極值海況(當(dāng)?shù)赜行Рǜ?m,周期12s)情況達(dá)到11m以上?v移運(yùn)動(dòng)的極值約為橫移運(yùn)動(dòng)的7倍;在實(shí)際工程設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)盡量保證縱移方向上的空間,以確保工程安全。在分配系纜力時(shí),應(yīng)盡量保證縱移方向上的系纜力承載能力最大,以保證在縱移方向上提供足夠的恢復(fù)力。運(yùn)動(dòng)分量隨周期的變化規(guī)律受系泊浮筒的固有周期影響。初張力和浮體吃水均影響系統(tǒng)的固有周期進(jìn)而影響運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和纜繩張力。其它條件相同時(shí),增加浮筒吃水深度,能有效提高浮筒穩(wěn)定性。在系泊初張力同樣為216kN的條件下,浮筒吃水深度18m的運(yùn)動(dòng)量明顯比吃水深度12m時(shí)要小,在波高36m試驗(yàn)范圍內(nèi),對(duì)于縱移運(yùn)動(dòng),試驗(yàn)范圍內(nèi)兩者差別8%27%;升沉運(yùn)動(dòng)兩者差別6%25...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1.緒論
1.1 研究背景和課題來源
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 單點(diǎn)系泊原油碼頭在我國(guó)設(shè)計(jì)和使用情況
1.2.2 單點(diǎn)系泊系統(tǒng)的水動(dòng)力學(xué)研究
1.3 本文主要工作
2.物理模型試驗(yàn)
2.1 模型相似準(zhǔn)則
2.2 試驗(yàn)組次確定
2.3 模型設(shè)計(jì)與制作
2.3.1 試驗(yàn)?zāi)P驮O(shè)計(jì)
2.3.2 系泊纜繩配置
2.4 試驗(yàn)設(shè)備及測(cè)試儀器
2.5 關(guān)于浮筒六分量的說明
3.系泊浮筒固有周期和RAO的試驗(yàn)測(cè)定
3.1 系統(tǒng)的固有周期
3.2 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)幅值響應(yīng)算子(RAO)
3.3 小結(jié)
4.浮筒運(yùn)動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果分析
4.1 波高和周期對(duì)系泊浮筒運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響
4.1.1 波高對(duì)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響
4.1.2 周期對(duì)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響
4.1.3 波要素對(duì)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的對(duì)比分析
4.2 系泊初張力對(duì)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響
4.3 浮筒吃水深度對(duì)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響
4.4 小結(jié)
5.纜繩受力結(jié)果分析
5.1 波浪要素對(duì)纜繩受力的影響分析
5.1.1 纜繩拉力隨波高的變化
5.1.2 纜繩拉力隨周期的變化
5.2 系泊初張力對(duì)纜繩受力的影響
5.3 吃水深度對(duì)纜繩受力的影響
5.4 小結(jié)
6.纜繩失效后浮筒的動(dòng)力響應(yīng)結(jié)果分析
6.1 纜繩失效基本描述
6.2 非對(duì)稱受力下浮筒的運(yùn)動(dòng)幅值響應(yīng)算子(RAO)
6.3 纜繩失效對(duì)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響結(jié)果分析
6.3.1 運(yùn)動(dòng)響應(yīng)隨波高變化
6.3.2 運(yùn)動(dòng)響應(yīng)隨周期變化
6.3.3 不同纜繩狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)響應(yīng)隨波高變化
6.4 纜繩失效對(duì)纜繩張力的影響結(jié)果分析
6.4.1 纜繩拉力隨波高變化
6.4.2 纜繩拉力隨周期變化
6.4.3 不同纜繩狀態(tài)下纜繩拉力隨波高變化
6.5 小結(jié)
7.結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.1.1 工程相關(guān)結(jié)論
7.1.2 運(yùn)動(dòng)響應(yīng)相關(guān)結(jié)論
7.1.3 系泊力相關(guān)結(jié)論
7.1.4 纜繩失效相關(guān)結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]規(guī)則波作用下圓柱形垂蕩浮筒水動(dòng)力行為的數(shù)值研究[J]. 尹則高,高成巖,楊曉宇. 太陽能學(xué)報(bào). 2017(12)
[2]基于譜分析法的單點(diǎn)浮筒疲勞強(qiáng)度分析[J]. 楊洋,徐霄龍,齊曉亮,黃志明,王云飛. 船海工程. 2017(01)
[3]風(fēng)浪流成長(zhǎng)全過程單點(diǎn)系泊FPSO運(yùn)動(dòng)低頻響應(yīng)極值研究[J]. 竇培林,朱建,陳剛,施興華,袁洪濤. 江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[4]水下系泊浮筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究[J]. 薛運(yùn)梅,方子帆,杜道佳,周剛,李輝,馬振豪,肖華攀. 三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[5]大中型無動(dòng)力船舶防臺(tái)浮筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J]. 劉揚(yáng),楊勇,丁健. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2012(10)
[6]西非深水浮筒和穿梭油輪水動(dòng)力性能分析[J]. 張磊,楊建民,呂海寧,肖龍飛. 海洋工程. 2012(03)
[7]淺析系船浮筒錨鏈的靜力計(jì)算問題[J]. 楊長(zhǎng)義,陳璽文. 港工技術(shù). 2012(02)
[8]鴨綠江口4萬噸級(jí)雙浮筒系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算[J]. 李偉峰,史國(guó)友,王慶武,于家根. 水運(yùn)工程. 2012(02)
[9]系泊浮筒設(shè)計(jì)與動(dòng)力分析[J]. 黃勇. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2009(01)
[10]潮流與風(fēng)對(duì)單點(diǎn)系泊系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響研究[J]. 杜度,李方,馬騁,張緯康. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(05)
碩士論文
[1]海洋核動(dòng)力平臺(tái)單點(diǎn)系泊系統(tǒng)水動(dòng)力性能的數(shù)值研究[D]. 王美琪.大連理工大學(xué) 2016
[2]單點(diǎn)浮筒在波浪中的響應(yīng)及浮筒形式選擇和主尺度優(yōu)化[D]. 黃建福.華南理工大學(xué) 2012
[3]海洋工程模型試驗(yàn)中系纜張力測(cè)試技術(shù)研究[D]. 劉琪.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[4]波浪作用下錨泊系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)的數(shù)值模擬[D]. 湯小霞.大連理工大學(xué) 2006
[5]海洋工程錨泊系統(tǒng)的分析研究[D]. 王艷妮.哈爾濱工程大學(xué) 2006
本文編號(hào):3519148
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1.緒論
1.1 研究背景和課題來源
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 單點(diǎn)系泊原油碼頭在我國(guó)設(shè)計(jì)和使用情況
1.2.2 單點(diǎn)系泊系統(tǒng)的水動(dòng)力學(xué)研究
1.3 本文主要工作
2.物理模型試驗(yàn)
2.1 模型相似準(zhǔn)則
2.2 試驗(yàn)組次確定
2.3 模型設(shè)計(jì)與制作
2.3.1 試驗(yàn)?zāi)P驮O(shè)計(jì)
2.3.2 系泊纜繩配置
2.4 試驗(yàn)設(shè)備及測(cè)試儀器
2.5 關(guān)于浮筒六分量的說明
3.系泊浮筒固有周期和RAO的試驗(yàn)測(cè)定
3.1 系統(tǒng)的固有周期
3.2 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)幅值響應(yīng)算子(RAO)
3.3 小結(jié)
4.浮筒運(yùn)動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果分析
4.1 波高和周期對(duì)系泊浮筒運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響
4.1.1 波高對(duì)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響
4.1.2 周期對(duì)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響
4.1.3 波要素對(duì)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的對(duì)比分析
4.2 系泊初張力對(duì)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響
4.3 浮筒吃水深度對(duì)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響
4.4 小結(jié)
5.纜繩受力結(jié)果分析
5.1 波浪要素對(duì)纜繩受力的影響分析
5.1.1 纜繩拉力隨波高的變化
5.1.2 纜繩拉力隨周期的變化
5.2 系泊初張力對(duì)纜繩受力的影響
5.3 吃水深度對(duì)纜繩受力的影響
5.4 小結(jié)
6.纜繩失效后浮筒的動(dòng)力響應(yīng)結(jié)果分析
6.1 纜繩失效基本描述
6.2 非對(duì)稱受力下浮筒的運(yùn)動(dòng)幅值響應(yīng)算子(RAO)
6.3 纜繩失效對(duì)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響結(jié)果分析
6.3.1 運(yùn)動(dòng)響應(yīng)隨波高變化
6.3.2 運(yùn)動(dòng)響應(yīng)隨周期變化
6.3.3 不同纜繩狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)響應(yīng)隨波高變化
6.4 纜繩失效對(duì)纜繩張力的影響結(jié)果分析
6.4.1 纜繩拉力隨波高變化
6.4.2 纜繩拉力隨周期變化
6.4.3 不同纜繩狀態(tài)下纜繩拉力隨波高變化
6.5 小結(jié)
7.結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.1.1 工程相關(guān)結(jié)論
7.1.2 運(yùn)動(dòng)響應(yīng)相關(guān)結(jié)論
7.1.3 系泊力相關(guān)結(jié)論
7.1.4 纜繩失效相關(guān)結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]規(guī)則波作用下圓柱形垂蕩浮筒水動(dòng)力行為的數(shù)值研究[J]. 尹則高,高成巖,楊曉宇. 太陽能學(xué)報(bào). 2017(12)
[2]基于譜分析法的單點(diǎn)浮筒疲勞強(qiáng)度分析[J]. 楊洋,徐霄龍,齊曉亮,黃志明,王云飛. 船海工程. 2017(01)
[3]風(fēng)浪流成長(zhǎng)全過程單點(diǎn)系泊FPSO運(yùn)動(dòng)低頻響應(yīng)極值研究[J]. 竇培林,朱建,陳剛,施興華,袁洪濤. 江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[4]水下系泊浮筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究[J]. 薛運(yùn)梅,方子帆,杜道佳,周剛,李輝,馬振豪,肖華攀. 三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[5]大中型無動(dòng)力船舶防臺(tái)浮筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J]. 劉揚(yáng),楊勇,丁健. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2012(10)
[6]西非深水浮筒和穿梭油輪水動(dòng)力性能分析[J]. 張磊,楊建民,呂海寧,肖龍飛. 海洋工程. 2012(03)
[7]淺析系船浮筒錨鏈的靜力計(jì)算問題[J]. 楊長(zhǎng)義,陳璽文. 港工技術(shù). 2012(02)
[8]鴨綠江口4萬噸級(jí)雙浮筒系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算[J]. 李偉峰,史國(guó)友,王慶武,于家根. 水運(yùn)工程. 2012(02)
[9]系泊浮筒設(shè)計(jì)與動(dòng)力分析[J]. 黃勇. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2009(01)
[10]潮流與風(fēng)對(duì)單點(diǎn)系泊系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響研究[J]. 杜度,李方,馬騁,張緯康. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(05)
碩士論文
[1]海洋核動(dòng)力平臺(tái)單點(diǎn)系泊系統(tǒng)水動(dòng)力性能的數(shù)值研究[D]. 王美琪.大連理工大學(xué) 2016
[2]單點(diǎn)浮筒在波浪中的響應(yīng)及浮筒形式選擇和主尺度優(yōu)化[D]. 黃建福.華南理工大學(xué) 2012
[3]海洋工程模型試驗(yàn)中系纜張力測(cè)試技術(shù)研究[D]. 劉琪.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[4]波浪作用下錨泊系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)的數(shù)值模擬[D]. 湯小霞.大連理工大學(xué) 2006
[5]海洋工程錨泊系統(tǒng)的分析研究[D]. 王艷妮.哈爾濱工程大學(xué) 2006
本文編號(hào):3519148
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