深水平台锚泊系统锚索链受力分析及视景仿真

发布时间：2017-11-23 22:13

本文关键词：深水平台锚泊系统锚索链受力分析及视景仿真

【摘要】：随着复合材料科学、自动控制技术、信息技术等的发展，海洋工程装备逐步迈向深水领域。为了研究深水系泊系统性能，以某第六代深水半潜式钻井平台为研究对象，基于三维势流理论，应用水动力分析软件AQWA-LINE研究深水半潜式平台在规则波中的水动力性能，，包括附加质量、阻尼系数、幅值响应算子（RAOs）等，分别采用压力积分法和远场解法计算了不同频率、不同方向的规则波对平台的一阶波浪激励力和二阶定常漂移力。结果表明，一阶波浪力的量级达到了107，而二阶波浪力较一阶波浪力低2~3个数量级。基于AQWA-LINE分析建立的水动力参数库，利用AQWA-LIBRIUM对该平台的系泊系统进行了初步设计。结合平台工作海域的海况条件和相应设计手册规定的设计要求，分析了不同材料系泊缆的可行性，选取由锚链、聚酯纤维缆和钢缆组成的复合式锚泊线，采用对称辐射布置的张紧式系泊系统。在频域内计算了不同方向随机波和风载荷下平台的平衡位置，作为时域分析的基础。为了获得平台响应和锚泊线张力的极值，利用AQWA-DRIFT模块通过时域耦合动力分析方法，计算了平台的响应历时曲线和锚泊线张力的变化曲线。计算结果表明，自存工况下垂荡极值在4.5米以内，水平位移极值在水深的6%以内，满足设计要求。通过建模软件Creator建立实体模型；根据运动物体的特性建立动力学模型；基于VC++开发平台，通过调用Vega封装的API函数驱动实体模型，实现系统仿真功能。采用Vega API函数与OpenGL混合编程，提取AQWA软件计算获得的平台位移信息，用贝塞尔曲线和抛物线拟合锚链形态。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U674.38;U664.42

【参考文献】

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