水下设备悬垂法安装动力定位耦合数值模拟

发布时间：2018-09-14 07:08

【摘要】：悬垂法是目前较为先进的深水、超深水大型水下装备安装方法,针对考虑安装船动力定位的悬垂法安装过程数值模拟问题,本文结合三维势流理论、集中质量法以及Morison方程建立了安装系统分析模型。利用PID控制器模拟动力定位系统,设计了推力分配单元,并考虑动力定位对安装系统的作用,最终实现安装船动力定位模式下的水下设备悬垂法安装时域耦合数值模拟。模拟结果显示:悬垂下放过程中安装缆张力逐渐增加,避免了突变载荷,且下放过程平缓;船的波频运动对安装系统影响较大;水下设备在下放初始阶段发生纵摇,且对横向载荷较为敏感;设备质量影响运动速度和纵摇振荡角度。
[Abstract]:The drape method is an advanced method for installation of large underwater equipment in deep water and ultra deep water at present. Aiming at the problem of numerical simulation of installation process of drape method considering dynamic positioning of installation ship, this paper combines three-dimensional potential flow theory. The analytical model of installation system is established by lumped mass method and Morison equation. Using PID controller to simulate the dynamic positioning system, the thrust distribution unit is designed, and the effect of dynamic positioning on the installation system is considered. Finally, the coupling numerical simulation of underwater equipment installation with drape method is realized in the dynamic positioning mode of the installation ship. The simulation results show that the tension of installation cable increases gradually in the process of drag-down, and the sudden load is avoided, and the process of launching is smooth; the wave frequency motion of the ship has a great influence on the installation system; the underwater equipment is pitching in the initial stage of down-loading. It is sensitive to the transverse load and the mass of the equipment affects the speed of motion and the angle of pitching oscillation.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学船舶工程学院;哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室;
【基金】：国家高技术船舶科研计划项目(KY10100150023)
【分类号】：U664.82

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本文编号：2241941