多浮筒系泊系统动力分析及软件开发

发布时间：2020-09-11 21:10

　　 悬链线形式的系泊缆索结构简单、定位准确,是目前浮式系泊的主要形式,悬链线形式的系泊系统可分为传统的悬链线系泊系统和带浮筒的系泊系统。在安装船的安装过程中,悬链线 形式的缆索在海底容易与其他已铺设于海底的管道线路发生干涉,而且在一些深水或者海况恶劣的海域,要求系泊系统具有良好的动刚度,从而保证船只或平台安全可靠的定位。基于以上两方面的原因,多浮筒系泊系统因其良好的结构特征和动刚度在一些特定的工程领域逐渐开始得到应用。本文应用均匀弦的微小横振动方程推导了系泊系统悬链线的方程,应用迭代法在Matlab中求得多浮筒系泊缆索姿态算法,并用实验数据证实了算法的可靠性；基于集中质量法对系泊系统动力学建模,从而判别流速对系泊缆索张力的影响,参考DNV和API规范在AQWA中建立模拟的浮体及其系泊系统,并做了整体性能分析,使多浮筒系泊系统的系泊缆索满足规范要求的破断许用张力,平台的位移波动范围满足规范中极限位移的要求,并通过AQWA-AGS读取数据,分析表面波及其入射方向对系泊线形状和缆索张力的影响,获取了系统的工作姿态和张力分布的变化情况；通过静力学对多浮筒系泊缆索姿态参数灵敏度进行研究,形成半理论、半经验算法,并开发多浮筒系泊系统分析的应用软件,为多浮筒设计计算提供初始条件,通过应用软件的界面输入参数,自动寻优,求得最佳系泊方案。基于以上研究数据,获得了多浮筒系泊缆索的静力学姿态,构建了个模拟浮体及其系泊系统的深水动力学模型,通过频域分析结果评估浮体运动性能,通过时域分析得到缆索张力随外力作用的变化曲线,从而获取多浮筒锚泊系统的动力参数,得到张力波动下系泊缆索的动态范围,最终设计多浮筒系泊系统应用软件,通过给定静力学参数求得最佳系泊方案。通过本文的分析,为多浮筒系泊系统的应用和实验提供理论和数据支持,为规范要求下多浮筒系泊系统最佳系泊方案的选取提供依据。
【学位单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：U674.38

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本文编号：2817176