水下生产设施吊装入水砰击动态模拟
发布时间：2021-07-25 22:18
在采用工程船吊装水下生产设施过程中,入水面积较大的设施与水面接触瞬间易产生较大的砰击载荷,使吊机及其索具因受到的瞬时动载荷超过自身极限而引发安全问题。为解决该问题,对工程船及水下生产设施在吊装过程中受到的动载荷进行理论分析,并基于OrcaFlex软件对水下管汇的下放入水过程进行动态时域模拟;同时,对多种海况下吊索的动态放大系数等条件进行校核,确定该工程船吊装入水的安全作业窗口。此外,分析不同随机波列中下放速度对吊装作业动载荷的影响,结果表明:波浪对动载荷的影响主要体现在波高越大,动载荷越大,而波陡越小,对作业越有利;下放速度减小有可能会使动载荷增大,因此在实际作业过程中,不能盲目降低下放速度。
【文章来源】：船舶与海洋工程. 2020,36(05)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
波浪与船首成0角时的运动RAO05101520253035Tz/s0.4升纵摇（
12船舶与海洋工程2020年第5期图9随机波列2图10随机波列2对应的钢丝绳张力变化曲线表4随机波列2对应计算结果工况下放速度vc/(m/s)钢丝绳最大拉力Fmax/kN最大拉力出现时间t/s钢丝绳是否出现松弛现象工况40.11523.742.2否工况50.21292.014.8否工况60.51227.11.3否随机波列2与随机波列1相比，波浪周期增大。由表4可知，在随机波列2的作用下，随着下放速度的增大，最大拉力有减小的趋势，最大拉力均在波谷附近出现，与表3所示的结果相比，0.1m/s和0.2m/s下放速度下的钢丝绳最大拉力减小，且均未出现松弛现象。图11为Hs=0.5m、Tz=10s时根据JONSWAP谱产生的随机波列（随机波列3）。分别计算下放速度为0.1m/s、0.2m/s和0.5m/s时钢丝绳拉力随时间的变化情况，并统计最大拉力值及其出现时间，结果见图12和表5。图11随机波列3图12随机波列3对应的钢丝绳张力变化曲线表5随机波列3对应计算结果工况下放速度vc/(m/s)钢丝绳最大拉力Fmax/kN最大拉力出现时间t/s钢丝绳是否出现松弛现象工况70.11214.415.5否工况80.21214.50.8否工况90.51216.60.9否随机波列3与随机波列2相比，仅波高下降。由图12可知，随着下放速度的增大，入水过程中钢丝绳拉力减小更迅速。由表5可知，在随机波列3的作用下，钢丝绳最大拉力均出现在入水之前，与随机波列2相比，波高的下降使得入水时波浪对钢丝绳拉力的负面影响减小，因此拉力均处于较低的水平。5结语水下生产设施在吊放入水过程中会受到砰
变化曲线表4随机波列2对应计算结果工况下放速度vc/(m/s)钢丝绳最大拉力Fmax/kN最大拉力出现时间t/s钢丝绳是否出现松弛现象工况40.11523.742.2否工况50.21292.014.8否工况60.51227.11.3否随机波列2与随机波列1相比，波浪周期增大。由表4可知，在随机波列2的作用下，随着下放速度的增大，最大拉力有减小的趋势，最大拉力均在波谷附近出现，与表3所示的结果相比，0.1m/s和0.2m/s下放速度下的钢丝绳最大拉力减小，且均未出现松弛现象。图11为Hs=0.5m、Tz=10s时根据JONSWAP谱产生的随机波列（随机波列3）。分别计算下放速度为0.1m/s、0.2m/s和0.5m/s时钢丝绳拉力随时间的变化情况，并统计最大拉力值及其出现时间，结果见图12和表5。图11随机波列3图12随机波列3对应的钢丝绳张力变化曲线表5随机波列3对应计算结果工况下放速度vc/(m/s)钢丝绳最大拉力Fmax/kN最大拉力出现时间t/s钢丝绳是否出现松弛现象工况70.11214.415.5否工况80.21214.50.8否工况90.51216.60.9否随机波列3与随机波列2相比，仅波高下降。由图12可知，随着下放速度的增大，入水过程中钢丝绳拉力减小更迅速。由表5可知，在随机波列3的作用下，钢丝绳最大拉力均出现在入水之前，与随机波列2相比，波高的下降使得入水时波浪对钢丝绳拉力的负面影响减小，因此拉力均处于较低的水平。5结语水下生产设施在吊放入水过程中会受到砰击力和波浪激励力等多种载荷的作用，本文通过采用OrcaFlex软件建模并进行时域模拟分析，确定了结构在入水过
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DNV规范的结构物吊装入水简化算法及其适用性分析[J]. 陈勇,石锦坤,王勇,宋春娜,杨盛. 中国海上油气. 2014(S1)
[2]水下终端管汇结构设计[J]. 张晖. 中国石油和化工标准与质量. 2013(14)
[3]大型平板结构物吊装入水砰击力计算准则及应用[J]. 陈可钦,叶海宾. 中国石油和化工标准与质量. 2013(13)
[4]THREE-DIMENSIONAL NUMERICAL SIMULATION OF WAVE SLAMMING ON AN OPEN STRUCTURE[J]. DING Zhao-qiang, WANG Guo-yu, REN BingState Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024,China. Journal of Hydrodynamics. 2012(04)
本文编号：3302885
【文章来源】：船舶与海洋工程. 2020,36(05)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
波浪与船首成0角时的运动RAO05101520253035Tz/s0.4升纵摇（
12船舶与海洋工程2020年第5期图9随机波列2图10随机波列2对应的钢丝绳张力变化曲线表4随机波列2对应计算结果工况下放速度vc/(m/s)钢丝绳最大拉力Fmax/kN最大拉力出现时间t/s钢丝绳是否出现松弛现象工况40.11523.742.2否工况50.21292.014.8否工况60.51227.11.3否随机波列2与随机波列1相比，波浪周期增大。由表4可知，在随机波列2的作用下，随着下放速度的增大，最大拉力有减小的趋势，最大拉力均在波谷附近出现，与表3所示的结果相比，0.1m/s和0.2m/s下放速度下的钢丝绳最大拉力减小，且均未出现松弛现象。图11为Hs=0.5m、Tz=10s时根据JONSWAP谱产生的随机波列（随机波列3）。分别计算下放速度为0.1m/s、0.2m/s和0.5m/s时钢丝绳拉力随时间的变化情况，并统计最大拉力值及其出现时间，结果见图12和表5。图11随机波列3图12随机波列3对应的钢丝绳张力变化曲线表5随机波列3对应计算结果工况下放速度vc/(m/s)钢丝绳最大拉力Fmax/kN最大拉力出现时间t/s钢丝绳是否出现松弛现象工况70.11214.415.5否工况80.21214.50.8否工况90.51216.60.9否随机波列3与随机波列2相比，仅波高下降。由图12可知，随着下放速度的增大，入水过程中钢丝绳拉力减小更迅速。由表5可知，在随机波列3的作用下，钢丝绳最大拉力均出现在入水之前，与随机波列2相比，波高的下降使得入水时波浪对钢丝绳拉力的负面影响减小，因此拉力均处于较低的水平。5结语水下生产设施在吊放入水过程中会受到砰
变化曲线表4随机波列2对应计算结果工况下放速度vc/(m/s)钢丝绳最大拉力Fmax/kN最大拉力出现时间t/s钢丝绳是否出现松弛现象工况40.11523.742.2否工况50.21292.014.8否工况60.51227.11.3否随机波列2与随机波列1相比，波浪周期增大。由表4可知，在随机波列2的作用下，随着下放速度的增大，最大拉力有减小的趋势，最大拉力均在波谷附近出现，与表3所示的结果相比，0.1m/s和0.2m/s下放速度下的钢丝绳最大拉力减小，且均未出现松弛现象。图11为Hs=0.5m、Tz=10s时根据JONSWAP谱产生的随机波列（随机波列3）。分别计算下放速度为0.1m/s、0.2m/s和0.5m/s时钢丝绳拉力随时间的变化情况，并统计最大拉力值及其出现时间，结果见图12和表5。图11随机波列3图12随机波列3对应的钢丝绳张力变化曲线表5随机波列3对应计算结果工况下放速度vc/(m/s)钢丝绳最大拉力Fmax/kN最大拉力出现时间t/s钢丝绳是否出现松弛现象工况70.11214.415.5否工况80.21214.50.8否工况90.51216.60.9否随机波列3与随机波列2相比，仅波高下降。由图12可知，随着下放速度的增大，入水过程中钢丝绳拉力减小更迅速。由表5可知，在随机波列3的作用下，钢丝绳最大拉力均出现在入水之前，与随机波列2相比，波高的下降使得入水时波浪对钢丝绳拉力的负面影响减小，因此拉力均处于较低的水平。5结语水下生产设施在吊放入水过程中会受到砰击力和波浪激励力等多种载荷的作用，本文通过采用OrcaFlex软件建模并进行时域模拟分析，确定了结构在入水过
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DNV规范的结构物吊装入水简化算法及其适用性分析[J]. 陈勇,石锦坤,王勇,宋春娜,杨盛. 中国海上油气. 2014(S1)
[2]水下终端管汇结构设计[J]. 张晖. 中国石油和化工标准与质量. 2013(14)
[3]大型平板结构物吊装入水砰击力计算准则及应用[J]. 陈可钦,叶海宾. 中国石油和化工标准与质量. 2013(13)
[4]THREE-DIMENSIONAL NUMERICAL SIMULATION OF WAVE SLAMMING ON AN OPEN STRUCTURE[J]. DING Zhao-qiang, WANG Guo-yu, REN BingState Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024,China. Journal of Hydrodynamics. 2012(04)
本文编号：3302885
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