如今,世界海洋油氣開發(fā)逐漸向深海邁進(jìn),人們在深海工程上聚焦的目光越來越多。半潛式平臺具有水線面小、甲板可變載荷大等優(yōu)點(diǎn),在海洋油氣資源開發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用。在風(fēng)、浪、流的聯(lián)合作用下,半潛式平臺在六個自由度方向上運(yùn)動,錨泊定位系統(tǒng)和動力定位系統(tǒng)則作為平臺定位和運(yùn)動約束系統(tǒng),限制平臺在作業(yè)允許范圍內(nèi)移動,從而保證半潛式平臺在作業(yè)工況和惡劣海況下的安全。本文以工作水深為1500米的某半潛式平臺為對象進(jìn)行水動力分析和定位系統(tǒng)性能研究,論文的主要研究內(nèi)容包括以下三個方面:在經(jīng)典AQWA中建立半潛式平臺的水動力模型,采用三維勢流理論計算平臺在規(guī)則波作用下的頻域運(yùn)動響應(yīng),得到不同頻率下的平臺附加質(zhì)量和輻射阻尼系數(shù)、各個方向和頻率下的運(yùn)動響應(yīng)幅值算子（RAO）、一階波浪力和二階波浪力等水動力參數(shù)。通過數(shù)值模擬得到平臺在頻域下的水動力參數(shù)庫,詳細(xì)分析平臺在六個自由度方向運(yùn)動性能的相關(guān)規(guī)律。為研究錨泊線中串聯(lián)浮子的位置和浮力大小對錨泊系統(tǒng)靜力特性的影響,分別建立單根錨泊線和錨泊系統(tǒng)的靜力分析模型,對浮子的位置和浮力大小進(jìn)行參數(shù)化分析,得到不同位置和浮力大小的浮子對錨泊系統(tǒng)靜力特性的影響。之后為了進(jìn)一步分... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１海洋石油９８２??Ｔａｂ．?ｉ．ｌ?ＨＹＳＹ９８２??

涉及的錨泊系統(tǒng)系泊性能的分析方法以及半潛式平臺水動力學(xué)分析??等理論進(jìn)行介紹，包括錨泊系統(tǒng)靜力分析、三維勢流理論、頻域分析和時域耦合分析等??分析方法。??２．?１?靜力分析??２．１．１?分段外推法??分段外推法作為單根錨泊線靜力分析常用的方法，在計算中可以考慮錨泊線的彈性??伸長以及海流力的作用。在對組合式錨泊線進(jìn)行受力分析時，先將錨泊線均分為ｎ段，??每一微段的軸向剛度和浮容重相應(yīng)的由其材料特性確定。將微段近似為直線并假設(shè)外力??都集中作用在微段的中心，任一微段的受力情況如圖２．１所示。??ｖ?Ｔｉ??ｙｙ／ｌｄＬ．??＼Ｎｉ（ｌ＋￡ｉ）ｄｓ??Ｔｉ＾?Ｐｉｄｓ??圖２．１微段的受力關(guān)系??Ｆｉｇ．?２．１?Ｆｏｒｃｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏ?ｓｅｇｍｅｎｔ??根據(jù)受力平衡得到微段的受力關(guān)系：??Ｔｘ?Ｍ?＝?Ｔｘｉ?＋?Ｆｔ?ｃｏｓ?＾?（１?＋?￡？，?）ｄｓ?＋?ｓｉｎ?６＊．（１?＋?￡ｊ）ｄｓ?（２．１）??Ｔｚ?Ｍ?＝?．?＋?ｉ７；?ｓｉｎ?（１?＋?￡？．?）ｄｓ?－?ｃｏｓ?（１?＋?ｓｉ?）ｄｓ?－?Ｐｔｄｓ?（２．２）??式中，７；，，．、７；．，．分別為第／個微段的水平作用力和垂向作用力，７；，＋／分別為第ｚ＿＋／??個微段的水平作用力和垂向作用力；Ｆ，，Ｍ分別為第／微段受到的切向和法向海流力；??巧為第／個微段的浮容重；嘆為第（個微段張力ｒ，？與水平方向的夾角；辦為微段長度；??＆＝７７￡＞１，為微段的彈性伸長量，以，？為微段的軸向剛度。??由力的合成原則可得第／＋７個微段的張力：??－８?－??

?混合定位系統(tǒng)系泊性能及推力分配的研究???２．１．２?錨泊系統(tǒng)靜回復(fù)力計算??如圖２．３所示，選取海洋平臺中心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)０，水平方向中線為Ｘ軸，縱向??中線為ｒ軸建立坐標(biāo)系，以平臺艏向?yàn)榱x軸正方向，平臺左舷為７軸正方向。錨泊系統(tǒng)??分為４組對應(yīng)由分布在平臺上的４臺錨絞機(jī)（編號為％，旳，砂Ｗ４），每臺相鄰錨絞機(jī)??之間的水平距離為仰，縱向距離為；；〇，每臺錨絞機(jī)用于控制２根錨泊線（錨泊線編號依??次為ｈ－Ｌｉｉ），采用對稱式布錨方式。??？?Ｖ?－．—ｒ１?＇■?？??■＼?／＇??Ａ．．??圖２．３錨泊系統(tǒng)示意圖??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｏｏｒｉｎｇ?ｓｙｓｔｅｍ??假設(shè)有一外載荷作用于平臺，使平臺中心由０點(diǎn)移動到〇＇點(diǎn)，平臺產(chǎn)生＆Ｔ１的位移，??位移方向?yàn)閬V平臺艏向在這一過程中會發(fā)生轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的夾角為這是由于采用非??匯交錨泊系統(tǒng)所造成的。根據(jù)繞軸轉(zhuǎn)動公式，可求出錨絞機(jī)在平臺發(fā)生位移后的位置：??＝ｓｇｎ?ｓｉｎ（－＾?＋?－＾－〇?ｘ＾ｃｏｓ＾?＋?ｓｇｎ?ｓｉｎ（＾－＾－／）?ｘ＾－ｓｉｎ＾?＋?＜？ｃｏｓ／？（之?ｇ）??７＾．＝ｓｇｎ?ｓｉｎ（＾?＋?＾－〇?ｘ＾－ｓｉｎ＾?＋?ｓｇｎ?—?ｘｃｏｓ＾ｓｉｎ／？?（２．９）??式中，－Ｙ？．ｄｎｙｗ／分別表不為第／臺錨絞機(jī)的橫坐標(biāo)值和縱坐標(biāo)值，ｈｉ，２，３，４。??平臺受外界干擾力的作用發(fā)生位移后，相比于初始狀態(tài)，錨泊線的水平跨距因此會??發(fā)生改變，這段水平跨距的差值稱為等效位移ＪＩ，其中：??ＡＬｊ?＝?＾（Ｘｍ－Ｘ／＋（ＹＷｉ－Ｙ／?－Ｌ?（２．１０）??式中，￥和ｙ；．分別為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[8]基于分段外推法的錨泊定位懸鏈線浮子的影響[J]. 韓森,賈寶柱,朱瑞景.  大連海事大學(xué)學(xué)報. 2018(01)
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[10]水深對半潛式平臺水動力性能及波浪載荷的影響[J]. 霍發(fā)力.  船舶工程. 2014(06)

碩士論文
[1]半潛式平臺水動力性能分析與優(yōu)化設(shè)計[D]. 白云山.大連理工大學(xué) 2014
[2]半潛式平臺運(yùn)動性能與參數(shù)敏感性分析[D]. 楊立軍.上海交通大學(xué) 2009



本文編號：2954537