海洋工程结构振动与声学特性计算

发布时间：2020-06-11 19:11

【摘要】： 本文以对海洋工程结构振动与声学特性计算为主体,内容主要涉及大型集装箱船中高频域振动及舱室噪声数值计算的建模方法的研究以及相关计算,以及海洋立管的涡激振动特性。结构超大型化、大舱室、大开口和弱扭转刚度等结构特点导致只能采用统计能量方法进行全船中高频域振动与噪声分析。另外,占总载重量和总容积绝大部分的集装箱的模拟、船舶装载状态等,对全船振动和噪声数值计算结果的影响也是必须考虑的。本文探讨了大型集装箱船统计能量分析模型的建模特点,通过考察子系统模态密度,确定了统计能量方法在集装箱船振动噪声预报中的适用范围。初步揭示了超大型集装箱船舱室振动、空气噪声分布与传播机理,为超大型集装箱船减振与声学设计与提供指导。随着世界范围内石油产业向深水进发的持续加温,过去十年中关于VIV的研究也越来越多。尽管在数值方法和试验研究方面作出了许多成就,但是我们对于VIV现象的理解仍然有限。同时,钢悬链线立管这一新的深水立管形式给VIV动力响应的预测和相应的抑制带来了新的挑战。因此,在接下来的日子里,深水立管的VIV研究仍然是海洋工程中最需要拓展的研究课题之一。本文中,对深水立管的VIV机理和背景做了简单的介绍,接下来对过去关于深水立管VIV的一些研究工作和成果做了些总结,包括已经存在的VIV分析工具的评估,数值方法以及试验研究的总结。同时,本文对于CFD技术对VIV相应分析的贡献做了比较多的介绍。最后是结论和未来发展方向的一些建议。
【图文】：

地达到减少舱室噪声的目的，还能降低成本，，缩短造船周期。1.2.3 深海海洋立管 VIV 研究现状海洋约占地球总面积的 70%，海底石油及天然气储量据估计占世界总储量的 2/3。随着能源消耗加剧，对海洋石油的钻探开采变得日益重要，石油开发经历着由陆地→浅海→深海，生产方式由固定式→浮式发展的过程。钢悬链线立管被认为是深水立管的成本有效的解决方案,它出现于20 世纪90 年代中期,经过十几年的发展,现在已经被成功应用于张力腿平台、单柱平台、半潜式平台、浮式生产系统和浮式生产储运系统,水深已经超过3 000 m ,成为深水开发的首选立管。钢悬链线立管集海底管线与立管于一身,一端连接井口,另一端连接浮式结构,无须海底应力接头或柔性接头的连接,大大降低了水下施工量和难度。它与平台的连接是通过柔性接头( Flexible Joint )自由悬挂在平台外侧,无需液压气动张紧装置和跨接软管,节省了大量的平台空间。因此,与柔性立管和顶张力立管相比,钢悬链线立管的成本低,无需顶张力补偿,对浮体漂移和升沉运动的容度大,适用于高温高压介质环境。这些特点使得钢悬链线立管取代了柔性立管和顶张力立管而成为深水油气资源开发的首选立管系统。

图 1-2 浮式生产储油船系统工作状态示意图Fig1-2 The FPSO system on working图 1-3 钢悬链线立管与浮式生产储油船系统示意图Fig1-3 The SCR and the FPSO system随着世界范围内石油产业向深水进发的持续加温，过去十年中关于 VIV 的研究也越来越多。尽管在数值方法和试验研究方面作出了许多成就，但是我们对于 VIV 现象的理解仍然有限。同时，钢悬链线立管这一新的深水立管形式给 VIV 动力响应的预测和相应的抑制带来了新的挑战。因此，在接下来的日子里，深水立管的 VIV 研究仍然是海洋工程中最需要拓展的研究课题之一。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：P751

【引证文献】

相关硕士学位论文 前2条

1 罗放;金属—非金属组合结构振动噪声分析与抑制[D];上海交通大学;2009年

2 张立;基于国际新规范的舱室噪声预报与控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

本文编号：2708330