深海经典Spar平台内共振机理分析

发布时间：2020-12-23 08:21

　　本文针对深海经典Spar平台的内共振机理进行了详细分析。深海经典Spar平台是适用于深海油气资源开采的一种平台结构。深海Spar平台所拥有良好的运动响应稳定性是其受现今海洋油气资源开发商的青睐重要因素。但任何事物都有其两面性。当深海经典Spar平台在其垂荡固有频率与纵摇固有频率呈现为2：1比例时，在极端海况下的长周期波浪激励能量的作用下，会出现危害深海经典Spar平台安全运动响应的情况。因此，对深海经典Spar平台内共振机理的研究可以有效的为深海经典Spar平台的设计和实际应用提供指导依据，具有一定的工程实践意义。本文的主要工作和应用方法总结如下：1、介绍了深海经典Spar平台的历史大背景及其自身的发展历程。总结了国内外相关学者对深海经典Spar平台内共振研究的进展。从而提出了本文研究的方向；2、在建立了深海经典Spar平台六自由度运动方程的基础上，通过多尺度法对深海经典Spar平台的内共振方程和马休稳定性问题进行了求解，从而得出了垂荡、纵摇运动响应的一阶定常近似解。提出了：在深海经典Spar平台垂荡固有频率的一半与纵摇固有频率近似相等的时候，在一定波浪激励能量的作用下，深海Spar平... 

【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

海洋中油气资源开发中的平台结构设备发展历程图

通常情况下：常规工作水域是海洋水深小于 500 米的；而深海工作水域的海洋水深是 500~1500 米；超深海工作水域的海洋水深是大于 1500 米的[7]。在深海或者超深海水域进行钻采是深海 Spar 平台的最主要的特性，它没有了传统的浮式钻采平台只能适用于 10000 英尺的限制。深海 Spar 平台逐渐成为了现代深海油气开发利用的新宠。1.2.1 深海 Spar 平台的发展历程深海 Spar 平台的发展同样符合世界所有事物的发展规律，它也经历了从无到有，从小到大，从不成熟到成熟的艰难曲折却在不断前进的发展历程。深海Spar 平台的发展，一直到今天经过了漫漫的时期。其差不多主要经过了经典式Spar 平台（Classic Spar），桁架式 Spar 平台（Truss Spar）以及多柱式 Spar 平台（Cell Spar）这三个大的时代，见图 1-2。

1.2.3 深海 Spar 平台的结构特性深海 Spar 平台在海洋环境工作中，可以近似的是一个中空的直立悬浮的圆柱体，故而也被海工系业内人士称之为深吃水箱式船。深海 Spar 平台的主体作为一个近似圆柱体，其各部分的剖面面积是近似相等的。其吃水深度大约也在200 米左右[13]。对深海 Spar 平台结构分类进行简述时，可从外观和结构两个方面进行。从外型上直观来说，深海 Spar 平台主要由平台主体、平台上体以及系泊结构三大部分组成；而从其构造上来说，深海 Spar 平台是由平台上体、立管系统、平台外壳、中央井、系泊系统和浮力系统六部分共同组成（见图 1-3）。


本文编号：2933383