新型延展式张力腿平台结构设计及水动力分析

发布时间：2021-07-06 15:07

　　随着陆上和近海石油资源开发渐近枯竭，涌现了许多新型的适应深海海洋环境的平台，同时我国对于南海油气资源的勘探开发已经到了刻不容缓的地步。在众多深海平台中，张力腿平台（TLP）升沉运动小，适用水深大，抵抗恶劣海况能力较强，具有很高的性价比，并且作为一种半顺应式半刚性的平台形式得到了广泛的应用和发展，已成为海洋深水采油平台的主力平台之一。TLP平台已由第一代ClassicTLP平台发展到第二代TLP平台（包括SeastarTLP、MosesTLP以及ETLP平台）。目前，我国在此领域的研究还处于起步阶段，由于南海独特的环境条件，急需设计出适合南海海域的TLP平台。并且各国专家学者肯定张力腿平台的运动性能和经济效益的同时也不断追求张力腿平台结构型式的优化。本文的研究工作主要有以下几个方面：1、本着继承ETLP平台的优点，改善其缺点，在我国南海海域环境条件下，适应水深1500m提出一种新型ETLP平台。新型平台由四个立柱和一个环形浮箱连接而成，环形浮箱是由四个箱型梁焊接而成。与传统延展式张力腿平台相比，由于延展结构与浮箱成为一体结构，新型平台分块少，接口焊缝少，并且延展结构与立柱之间的的接口焊缝... 

【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】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及课题意义
    1.2 张力腿平台的发展趋势及研究热点
        1.2.1 张力腿平台的发展趋势
        1.2.2 张力腿平台的研究热点
    1.3 延展式张力腿平台的产生背景及特点
        1.3.1 延展式张力腿平台产生的背景
        1.3.2 延展式张力腿平台的特点
    1.4 本文研究内容
2 平台主体结构设计
    2.1 环境条件及设计依据
        2.1.1 环境条件
        2.1.2 平台用途及使用年限
    2.2 新型平台设计理念及设计目标
        2.2.1 新型延展式张力腿平台设计理念
        2.2.2 新型延展式张力腿平台设计目标
    2.3 张力腿平台的设计要求
        2.3.1 稳定性能要求
        2.3.2 平台水动力性能要求
        2.3.3 其他要求
    2.4 平台主尺度
    2.5 干舷高度的确定及分舱
        2.5.1 干舷高度
        2.5.2 船体分舱
    2.6 总布置设计
        2.6.1 布置基本原则
        2.6.2 基本的设施和设备
    2.7 主体结构选材
        2.7.1 平台主体板厚
        2.7.2 骨材
3 水动力分析
    3.1 随机海浪的流体动力
        3.1.1 势流理论
        3.1.2 无航速浮体辐射、绕射理论
    3.2 随机运动响应
        3.2.1 波频响应
        3.2.2 差频运动（低频响应）
        3.2.3 和频运动（高频响应）
        3.2.4 附加质量和阻尼
        3.2.5 复原力（矩）
    3.3 水动力计算理论
        3.3.1 系泊条件
        3.3.2 水动力响应传递函数
        3.3.3 刚体运动方程
        3.3.4 波浪力求解方程
    3.4 平台运动响应函数
        3.4.1 软件介绍
        3.4.2 水动力分析需要的模型
        3.4.3 平台的附加质量及阻尼
        3.4.4 新型平台运动响应函数
        3.4.5 结果分析
4 平台主体结构强度分析
    4.1 新型平台主体所受荷载
        4.1.1 静水压强
        4.1.2 波浪载荷的计算
        4.1.3 流载荷的计算
        4.1.4 风载荷的计算
    4.2 建立模型
    4.3 强度校核
    4.4 结果分析
        4.4.1 静力荷载强度校核
        4.4.2 组合荷载下强度校核
    4.5 小结
5 张力系统设计
    5.1 张力筋键的组成部分
        5.1.1 筋腱类型
        5.1.2 张力筋键的材料及连接
    5.2 预张力选取
    5.3 强度分析
6 总结与展望
参考文献
致谢
个人简历



本文编号：3268468