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阐述单点CALM系泊系统动力响应

收藏本文 2024-01-20 点赞:23510 浏览:107413 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着海洋石油工业的进展,运输油轮的作用日益显著。为油轮提供定位、输油和通信等辅助功能的系泊系统,已经成为海洋石油开发的重要设施之一。单点系泊系统的风标效应使得油轮在风浪流的联合作用下受力最小,以而保证其在海上长时间持续作业。由于单点系泊本身提供的水平刚度较小,其又遭受恶劣环境载荷,由此单点系泊系统的安全性就至关重要。本论文采取AQWA软件,对单点系泊系统进行时域数值计算,对其动力响应进行浅析并探讨了锚索的布置和锚索的结构对系泊系统动力响应的影响。海洋环境载荷是系泊系统设计、校核的基础。文中对所有可能的环境载荷进行计算浅析,选取最危险的海况作为浅析校核的出发点。采取耦合的时域动态浅析策略,充分考虑粘性作用、非线性的二阶低频载荷、系泊缆的动力特性等,对油轮的单点系泊系统进行动力响应浅析,并对锚索进行疲劳校核。文中对锚索系泊方式,锚索的结构组成这两个因素对系泊系统动力响应的影响进行了浅析,以便于得到更合理、经济的锚索结构和布置案例。结果表明,本论文所计算的悬链锚腿系泊系统的动力响应、锚索强度以及锚索的疲劳寿命都满足DNV规范的要求,能够初步保证系泊系统的正常作业。设计人员可以根据实际需要选择系泊锚索的布置形式和锚索组成形式,以保证其既满足规范要求又经济实用。本论文探讨得到的结论,可以为单点系泊设计人员初步确定系泊形式、计算系泊系统动力响应提供论述依据。关键词:单点系泊系统论文耦合时域动态浅析论文非线性二阶效应论文粘性效应论文

    摘要4-5

    Abstract5-8

    1 绪论8-13

    1.1 探讨背景及作用8-9

    1.2 CALM介绍以及国内外的探讨近况9-12

    1.2.1 CALM介绍9-10

    1.2.2 国内外探讨近况10-12

    1.3 本论文主要内容12-13

    2 运用软件介绍及油轮、浮筒有限元模型的建立13-20

    2.1 概述13

    2.2 运用软件介绍13-16

    2.2.1 模块介绍13-15

    2.2.2 模块之间联系15-16

    2.3 水动力模型的建立16-19

    2.3.1 坐标系的定义16

    2.3.2 油轮的水动力模型16-18

    2.3.3 浮筒水动力模型18-19

    2.4 本章小结19-20

    3 环境载荷的计算20-37

    3.1 环境参数20

    3.2 风载荷20-22

    3.2.1 油轮风载荷计算20-22

    3.2.2 浮筒风载荷计算22

    3.3 流载荷22-24

    3.3.1 油轮流载荷计算22-24

    3.3.2 浮筒流载荷计算24

    3.4 波浪载荷24-36

    3.4.1 概述24-25

    3.4.2 波频载荷计算25-33

    3.4.3 低频载荷计算33-36

    3.5 本章小结36-37

    4 CALM的动力响应浅析37-49

    4.1 风浪流相对夹角确定37-40

    4.2 设计工况的确定40-41

    4.3 数据处理程序41-42

    4.4 时域动力响应浅析42-45

    4.2.1 浮筒油轮响应时历曲线42-43

    4.2.2 锚索和缆绳张力的时历曲线43-45

    4.5 CALM动力响应的规范校核45-48

    4.5.1 锚泊设计准则45-46

    4.5.2 浮筒偏移校核46-47

    4.5.3 锚索和缆绳力校核47-48

    4.6 本章小结48-49

    5 锚索疲劳寿命计算49-54

    5.1 环境参数49-50

    5.2 疲劳频域计算50-52

    5.2.1 频域疲劳计算策略50-51

    5.2.2 频域疲劳计算结果51-52

    5.3 疲劳时域计算策略52-53

    5.3.1 时域疲劳计算策略52-53

    5.3.2 时域疲劳计算结果53

    5.4 本章小结53-54

    6 锚索的结构与布置探讨54-56

    6.1 锚索系泊方式的探讨54-55

    6.2 锚索结构组成的优化55

    6.3 本章小结55-56

    结论56-57

    攻读硕士学位期间发表学术论文情况57-58

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