不同浪向下脐带缆与主平台回接过程中的动力学响应

参考文昌油气田的脐带缆截面设计及具体工作环境参数,利用水动力分析软件OrcaFlex建立了文昌缆与主平台回接过程中的动力学响应模型,计算了在不同浪向下脐带缆在与主平台回接过程中的水动力响应。通过水动力分析结果可知:绞车的牵引速度和浪向的改变对脐带缆的牵拉过程有很大影响;脐带缆发生明显弯曲的部位von mises应力也会发生明显变化,但应力仍小于API 2RD的允许应力,可满足工程安全要求。

气囊搬管法搬管过程的动力学分析

在海底管道铺设、维修过程中,通常采用船舶搬管法对出现管道偏离原设计路由的情况进行纠偏,但困难大,风险高,为此提出了一种新的利用气囊进行搬管的方法。结合某海域具体海况,运用OrcaFlex建立了气囊搬管过程的动力学分析模型并进行计算。结果表明,气囊安装位置的管道弯矩、张力都会有一定骤变;离管道牵引端较近位置的管道张力比较大,管道中间位置张力变化不大,离管道固定端较近位置的管道张力比较小。0°波浪方向或180°海流方向管道的弯矩最大;最大弯矩位于沿管道长度方向300 m处;波浪和海流方向对管道最大弯矩的影响相比于气囊安装位置以及气囊浮力的影响要小。

拖缆水动力学的正问题与反问题研究

基于不可压缩流体中受到水动力曳力作用下的不可伸长的挠性缆索的二维运动模型,研究了在海洋地震勘探中重构与流线型拖缆冲击的海流速度的问题。首先介绍了正问题模型,并在已知拖船运动和水动力载荷的条件下对拖缆的速度、曲率和张力进行了求解。然后,通过离散缆索形状和张力的样本值,提出了推断到海流速度的反问题,并发现这个反问题是缺秩和不适定的。在鲁棒离散噪声信号的背景下,解决逆问题数值稳定问题,采用了基于广义Tikhonov正则化算法。为了验证该方案的实用性,给出了一些用模拟噪声数据重建海流的例子。

波流作用下起吊系统吊放阶段的动态响应分析

利用OrcaFlex软件建立起重船及其起吊系统非线性的三维运动模型,基于凝集质量法和时域非线性响应分析求解起吊系统受波流作用时在吊放各阶段的摆振规律,研究了波浪周期和波高对系统吊放阶段面内摆角及有效张力的影响。所得结论对海洋工程机械的吊放控制及预测有一定的参考价值。

海洋浮标发电装置最优工况选择的参数分析

参考某类型海洋浮标发电装置的具体参数和作业海况,建立海洋浮标作业过程的简化运动学方程模型。基于数值分析软件MATLAB,对装置的主要参数进行分析,分析了不同波浪角频率和波高海况下该装置的动力学响应与能量转换效率。得到了波浪角频率在(ω=2.8 rad/s,ω=3.0 rad/s)区间为危险海况,装置的固有频率位于此频率范围,易产生共振;波浪角频率安全区间内电磁效率材料比率的最大值对应的能量转换效率最高;波高的变化不会导致装置振动周期的变化,波高过大或过小会影响浮标振动位移。

不同Munk矩系数作用下海洋拖曳系统水动力响应分析

海洋拖曳系统在海洋开发过程中具有重要作用。文章参考某海域下的环境参数,应用大型水动力分析软件Orca Flex建立了拖船匀速回转过程中拖曳系统的动态模拟。通过改变不同的Munk矩系数,实现了不同Munk矩作用下拖缆张力和拖体水下形态的实时响应,得到了不同Munk矩系数对张力变化的影响,为拖曳系统中缆的选择提供了依据。

FPSO池火灾分析

结合现役FPSO海洋平台,基于FDS软件,编写海洋平台上部结构池火灾模拟程序。对海洋平台上部结构在不同风速下池火灾的火焰形态进行对比,对温度场进行分析,并探究不同火场的热辐射通量分布规律。分析结果对海洋平台进行火灾风险评估具有一定的工程指导意义。