张力腿平台码头系泊水动力性能研究及系泊形式分析

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Robert_1967
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最近几年,世界各国的深海油气资源开采活动逐渐频繁,导致对油气生产平台的需求量也正逐年加大,张力腿平台在码头的安装维修作业次数也随之增加,码头环境对于张力腿平台在码头正常作业影响非常大,本文主要是利用ANSYS-AQWA软件,根据三维势流理论,对平台的水动力性能和系泊形式进行分析研究,主要的研究内容总结为以下几点:1.了解到目前油气生产平台的发展状况,从世界范围内了解未来的海洋油气资源的储藏量及开采量,判断油气平台的发展趋势;根据目前我们国家发展状况,对张力腿平台的码头系泊水动力性能及系泊形式分析进行有关资料调查,列出具体研究思路。2.介绍了风、浪、流载荷计算公式,能够对码头海洋环境进行分析计算;基于三维势流理论,分析无航速浮体的势流理论、绕射、辐射计算过程,给出了相应参数的求解过程;介绍张力腿平台的频域和时域计算过程,给出了相关的运动方程和传递函数,讲解在分析过程中的运动特性;同时也对平台码头系泊时缆绳系缆力和护舷力的求解给出分析方法,列出相关计算公式;最后也对多浮体相关理论理解分析,多浮体之间的水动力相互作用和多浮体的运动分析对于张力腿平台码头系泊系统研究是非常重要的部分,能够为后面的频域水动力分析计算、时域平台运动响应和码头护舷力的分析计算提供相关的理论依据。3.描述张力腿平台码头系泊系统的建立,首先是对张力腿平台本身参数的整理,了解缆绳的类别以及各自的优缺点,护舷的种类参数,确定码头环境,对平台在海洋中的运动进行解释说明,了解平台码头系泊的基本原则,为后面的模型建立、平台运动、施加载荷等方面提供相关的理论依据。4.建立平台码头系泊分析有限元模型,并且分析之后得到附加质量、辐射阻尼、运动响应幅值算子、定常漂移力等水动力参数,同时本章从不同波浪入射角和不同的靠泊位置两个方面全面分析了该平台在码头的水动力性能,总结出平台在不同波浪入射角的条件下运动规律和平台在不同靠泊位置随着频率变化的规律,为平台停靠码头位置选取提供参考依据。5.主要是对张力腿平台码头系泊系统进行时域分析,分析张力腿平台的运动响应影响,对张力腿平台分别施加-90°和-180°方向的环境载荷,得出张力腿平台的运行响应数值;对码头护舷的受力变化进行分析,能够得出护舷反力性能以及对码头和平台结构的重要性;针对码头系缆桩间隔距离差异性进行分析,从缆绳张力和平台运动响应两方面进行比较,得出适合该平台的码头系泊距离。
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