新型约束方式下储运船波浪作用响应试验研究

发布时间：2017-07-29 06:02

  本文关键词：新型约束方式下储运船波浪作用响应试验研究

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【摘要】：以某边际油田实际开发工程为背景,采用物理模型试验方法,研究了储运船在一种新型约束方式——“护舷约束”条件下,不规则波浪作用下的运动和动力响应问题。“护舷约束”系将船体“插”入并停靠在导管架内部,船舶的横向和纵向运动通过安装在导管架上的横向和纵向护舷进行约束。上述横、纵护舷同时也限制了船舶的3个角度运动分量。显然,该约束系统在船舶升沉方向上无直接约束。本研究内容包括：3000吨级储运船基本的水动力特性测试(横、纵摇阻尼及其RAO运动响应)、约束护舷型号的选择、波浪要素(波高及周期)及船体与护舷间隙对于船体运动和动力响应的影响等几个方面。研究结果表明：1.满载3000吨级储运船的横、纵摇阻尼分别为0.0272、0.1765；压载条件下横、纵摇阻尼分别为0.0158、0.1654。装载情况对于船体横、纵摇阻尼有较大影响。2.对于RAO运动响应特性：6-9秒周期横向浪作用、19～23秒周期纵向浪作用时,RAO运动响应横摇和纵移分别出现显著峰值。横摇的峰值基本与船舶的横摇固有周期相对应；纵移峰值出现的周期与我国内海台风过后常见的低频波动周期基本吻合,需要工程上给予特别关注。3.护舷吸收能量与谱峰周期呈非线性(单调)增加关系。基于实际工程海域波浪变化范围进行的船舶对护舷的作用试验结果,建议针对3000吨级储运船选择的护舷型号为：横向护舷SCK2000H,E1.7.纵向护舷SCK1600H,E1.7;护舷安装采用“一板两鼓”形式。从能量角度出发,护舷型号建议按照码头系泊情况下4-10倍(甚至更多)排水量级船舶所造成的撞击能量选择。4.船体的各运动分量幅值均随波高的增加而增大；试验范围内升沉分量与波高基本呈线性相关。5.横向护舷与船体间隙在0-500mm范围内变化(纵向护舷无间隙)时,船舶对护舷作用随间隙减小而减小。但间隙为0时,限制了船舶的升沉运动自由度,导致船舶甲板上浪情况严重。综合考虑工程实际操作便利、船舶自由升沉(减小甲板上浪)及护舷安全(防止撕裂)等诸因素,建议船舶与横向护舷之间隙在100-300mm范围内取值。
【关键词】：储运船 导管架 护舷约束 间隙 不规则波 动力响应
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U661;U674.38
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1. 绪论9-17
• 1.1 论文的背景及意义9-10
• 1.2 相关研究进展10-16
• 1.2.1 船舶自身的固有特性参数的影响10-12
• 1.2.2 环境动力参数(风、浪、流等)的影响12-13
• 1.2.3 系泊型式的影响13-14
• 1.2.4 护舷型式(布置方式及其参数)的影响14-16
• 1.3 本文主要研究工作16-17
• 2. 模型设计及实物模拟17-31
• 2.1 研究对象的原型参数17-18
• 2.1.1 船型17
• 2.1.2 平台结构17
• 2.1.3 护舷17-18
• 2.2 模型设计及模拟18-26
• 2.2.1 模型比尺18-19
• 2.2.2 船体模拟19-20
• 2.2.3 导管架模拟20-22
• 2.2.4 RAO系泊缆绳模拟22-23
• 2.2.5 护舷模拟23-26
• 2.3 试验设备及测量仪器26-30
• 2.4 试验流程30-31
• 3. 试验工况及相对应的水动力要素模拟结果31-38
• 3.1 波浪要素模拟方法31
• 3.2 RAO试验工况及水动力要素模拟结果31-33
• 3.3 波高对船舶运动响应影响试验工况及水动力要素模拟结果33-34
• 3.4 周期对船舶动力响应影响试验工况及水动力要素模拟结果34-36
• 3.5 护舷选型及间隙变化影响试验工况36-38
• 4. 试验结果分析38-89
• 4.1 静水衰减试验及结果分析38-42
• 4.1.1 试验过程38
• 4.1.2 试验结果及分析38-42
• 4.2 RAO运动响应试验及结果分析42-55
• 4.2.1 试验过程42-45
• 4.2.2 试验结果及分析45-55
• 4.3 护舷选型试验及结果分析55-74
• 4.3.1 试验过程55-59
• 4.3.2 试验结果及分析59-74
• 4.4 波高对于船舶运动响应影响试验及结果分析74-76
• 4.4.1 试验过程74
• 4.4.2 试验结果及分析74-76
• 4.5 周期对于船体动力响应影响试验及结果分析76-81
• 4.5.1 试验过程76-77
• 4.5.2 试验结果及分析77-81
• 4.6 护舷间隙对于船体动力响应影响试验及结果分析81-89
• 4.6.1 试验过程81-82
• 4.6.2 试验结果及分析82-89
• 5. 结论与展望89-91
• 5.1 结论89-90
• 5.2 展望90-91
• 参考文献91-94
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况94-95
• 致谢95-96

【参考文献】

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1 李俊,杨建民,肖龙飞;转塔位置对FPSO水动力性能的影响[J];海洋工程;2005年04期

2 祁祺;张涛;文攀;刘土光;;基于AQWA的FPSO系泊系统响应数值模拟[J];舰船科学技术;2011年12期

3 连宇顺;刘海笑;黄维;;超深水混合缆绷紧式系泊系统非线性循环动力分析[J];海洋工程;2013年03期

4 郭士勇;滕斌;刘昌凤;;横浪作用下系泊船舶撞击能量的分析和研究[J];水运工程;2010年12期

5 樊敦秋;;浅海边际油田5000t穿梭油轮系泊方式优化研究[J];中国水运(下半月);2013年06期

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1 张洋;漂浮式潮流电站锚泊系统的设计和计算[D];哈尔滨工程大学;2004年

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本文编号：587696