极端海况下系泊浮筒的动力响应试验研究
发布时间：2021-11-26 01:23
以北黄海（东营外海）某30万吨级原油输运系统单点系泊工程为背景,应用物理模型试验方法,考虑设计波高、周期、系泊初张力、吃水深度等因素,重点研究了当地极端海况条件下系泊浮筒运动响应和系泊力在上述因素影响下的变化规律;探讨了单一缆绳失效情况下浮筒运动响应和系泊张力变化情况。研究表明:对运动响应而言,各个运动量中纵移运动最为明显,极值海况（当地有效波高6m,周期12s）情况达到11m以上。纵移运动的极值约为横移运动的7倍;在实际工程设计过程中,应尽量保证纵移方向上的空间,以确保工程安全。在分配系缆力时,应尽量保证纵移方向上的系缆力承载能力最大,以保证在纵移方向上提供足够的恢复力。运动分量随周期的变化规律受系泊浮筒的固有周期影响。初张力和浮体吃水均影响系统的固有周期进而影响运动响应和缆绳张力。其它条件相同时,增加浮筒吃水深度,能有效提高浮筒稳定性。在系泊初张力同样为216kN的条件下,浮筒吃水深度18m的运动量明显比吃水深度12m时要小,在波高36m试验范围内,对于纵移运动,试验范围内两者差别8%27%;升沉运动两者差别6%25...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
1.1 研究背景和课题来源
1.2 国内外研究现状
1.2.1 单点系泊原油码头在我国设计和使用情况
1.2.2 单点系泊系统的水动力学研究
1.3 本文主要工作
2.物理模型试验
2.1 模型相似准则
2.2 试验组次确定
2.3 模型设计与制作
2.3.1 试验模型设计
2.3.2 系泊缆绳配置
2.4 试验设备及测试仪器
2.5 关于浮筒六分量的说明
3.系泊浮筒固有周期和RAO的试验测定
3.1 系统的固有周期
3.2 系统的运动幅值响应算子(RAO)
3.3 小结
4.浮筒运动响应试验结果分析
4.1 波高和周期对系泊浮筒运动响应的影响
4.1.1 波高对运动响应的影响
4.1.2 周期对运动响应的影响
4.1.3 波要素对运动响应的对比分析
4.2 系泊初张力对运动响应的影响
4.3 浮筒吃水深度对运动响应的影响
4.4 小结
5.缆绳受力结果分析
5.1 波浪要素对缆绳受力的影响分析
5.1.1 缆绳拉力随波高的变化
5.1.2 缆绳拉力随周期的变化
5.2 系泊初张力对缆绳受力的影响
5.3 吃水深度对缆绳受力的影响
5.4 小结
6.缆绳失效后浮筒的动力响应结果分析
6.1 缆绳失效基本描述
6.2 非对称受力下浮筒的运动幅值响应算子(RAO)
6.3 缆绳失效对运动响应的影响结果分析
6.3.1 运动响应随波高变化
6.3.2 运动响应随周期变化
6.3.3 不同缆绳状态下运动响应随波高变化
6.4 缆绳失效对缆绳张力的影响结果分析
6.4.1 缆绳拉力随波高变化
6.4.2 缆绳拉力随周期变化
6.4.3 不同缆绳状态下缆绳拉力随波高变化
6.5 小结
7.结论与展望
7.1 结论
7.1.1 工程相关结论
7.1.2 运动响应相关结论
7.1.3 系泊力相关结论
7.1.4 缆绳失效相关结论
7.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]规则波作用下圆柱形垂荡浮筒水动力行为的数值研究[J]. 尹则高,高成岩,杨晓宇. 太阳能学报. 2017(12)
[2]基于谱分析法的单点浮筒疲劳强度分析[J]. 杨洋,徐霄龙,齐晓亮,黄志明,王云飞. 船海工程. 2017(01)
[3]风浪流成长全过程单点系泊FPSO运动低频响应极值研究[J]. 窦培林,朱建,陈刚,施兴华,袁洪涛. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2014(02)
[4]水下系泊浮筒结构设计方法研究[J]. 薛运梅,方子帆,杜道佳,周刚,李辉,马振豪,肖华攀. 三峡大学学报(自然科学版). 2013(01)
[5]大中型无动力船舶防台浮筒结构设计研究[J]. 刘扬,杨勇,丁健. 中国水运(下半月). 2012(10)
[6]西非深水浮筒和穿梭油轮水动力性能分析[J]. 张磊,杨建民,吕海宁,肖龙飞. 海洋工程. 2012(03)
[7]浅析系船浮筒锚链的静力计算问题[J]. 杨长义,陈玺文. 港工技术. 2012(02)
[8]鸭绿江口4万吨级双浮筒系泊系统设计与计算[J]. 李伟峰,史国友,王庆武,于家根. 水运工程. 2012(02)
[9]系泊浮筒设计与动力分析[J]. 黄勇. 中国水运(下半月). 2009(01)
[10]潮流与风对单点系泊系统运动稳定性的影响研究[J]. 杜度,李方,马骋,张纬康. 海军工程大学学报. 2007(05)
硕士论文
[1]海洋核动力平台单点系泊系统水动力性能的数值研究[D]. 王美琪.大连理工大学 2016
[2]单点浮筒在波浪中的响应及浮筒形式选择和主尺度优化[D]. 黄建福.华南理工大学 2012
[3]海洋工程模型试验中系缆张力测试技术研究[D]. 刘琪.中国海洋大学 2011
[4]波浪作用下锚泊系统动力响应的数值模拟[D]. 汤小霞.大连理工大学 2006
[5]海洋工程锚泊系统的分析研究[D]. 王艳妮.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3519148
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
1.1 研究背景和课题来源
1.2 国内外研究现状
1.2.1 单点系泊原油码头在我国设计和使用情况
1.2.2 单点系泊系统的水动力学研究
1.3 本文主要工作
2.物理模型试验
2.1 模型相似准则
2.2 试验组次确定
2.3 模型设计与制作
2.3.1 试验模型设计
2.3.2 系泊缆绳配置
2.4 试验设备及测试仪器
2.5 关于浮筒六分量的说明
3.系泊浮筒固有周期和RAO的试验测定
3.1 系统的固有周期
3.2 系统的运动幅值响应算子(RAO)
3.3 小结
4.浮筒运动响应试验结果分析
4.1 波高和周期对系泊浮筒运动响应的影响
4.1.1 波高对运动响应的影响
4.1.2 周期对运动响应的影响
4.1.3 波要素对运动响应的对比分析
4.2 系泊初张力对运动响应的影响
4.3 浮筒吃水深度对运动响应的影响
4.4 小结
5.缆绳受力结果分析
5.1 波浪要素对缆绳受力的影响分析
5.1.1 缆绳拉力随波高的变化
5.1.2 缆绳拉力随周期的变化
5.2 系泊初张力对缆绳受力的影响
5.3 吃水深度对缆绳受力的影响
5.4 小结
6.缆绳失效后浮筒的动力响应结果分析
6.1 缆绳失效基本描述
6.2 非对称受力下浮筒的运动幅值响应算子(RAO)
6.3 缆绳失效对运动响应的影响结果分析
6.3.1 运动响应随波高变化
6.3.2 运动响应随周期变化
6.3.3 不同缆绳状态下运动响应随波高变化
6.4 缆绳失效对缆绳张力的影响结果分析
6.4.1 缆绳拉力随波高变化
6.4.2 缆绳拉力随周期变化
6.4.3 不同缆绳状态下缆绳拉力随波高变化
6.5 小结
7.结论与展望
7.1 结论
7.1.1 工程相关结论
7.1.2 运动响应相关结论
7.1.3 系泊力相关结论
7.1.4 缆绳失效相关结论
7.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]规则波作用下圆柱形垂荡浮筒水动力行为的数值研究[J]. 尹则高,高成岩,杨晓宇. 太阳能学报. 2017(12)
[2]基于谱分析法的单点浮筒疲劳强度分析[J]. 杨洋,徐霄龙,齐晓亮,黄志明,王云飞. 船海工程. 2017(01)
[3]风浪流成长全过程单点系泊FPSO运动低频响应极值研究[J]. 窦培林,朱建,陈刚,施兴华,袁洪涛. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2014(02)
[4]水下系泊浮筒结构设计方法研究[J]. 薛运梅,方子帆,杜道佳,周刚,李辉,马振豪,肖华攀. 三峡大学学报(自然科学版). 2013(01)
[5]大中型无动力船舶防台浮筒结构设计研究[J]. 刘扬,杨勇,丁健. 中国水运(下半月). 2012(10)
[6]西非深水浮筒和穿梭油轮水动力性能分析[J]. 张磊,杨建民,吕海宁,肖龙飞. 海洋工程. 2012(03)
[7]浅析系船浮筒锚链的静力计算问题[J]. 杨长义,陈玺文. 港工技术. 2012(02)
[8]鸭绿江口4万吨级双浮筒系泊系统设计与计算[J]. 李伟峰,史国友,王庆武,于家根. 水运工程. 2012(02)
[9]系泊浮筒设计与动力分析[J]. 黄勇. 中国水运(下半月). 2009(01)
[10]潮流与风对单点系泊系统运动稳定性的影响研究[J]. 杜度,李方,马骋,张纬康. 海军工程大学学报. 2007(05)
硕士论文
[1]海洋核动力平台单点系泊系统水动力性能的数值研究[D]. 王美琪.大连理工大学 2016
[2]单点浮筒在波浪中的响应及浮筒形式选择和主尺度优化[D]. 黄建福.华南理工大学 2012
[3]海洋工程模型试验中系缆张力测试技术研究[D]. 刘琪.中国海洋大学 2011
[4]波浪作用下锚泊系统动力响应的数值模拟[D]. 汤小霞.大连理工大学 2006
[5]海洋工程锚泊系统的分析研究[D]. 王艳妮.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3519148
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