浪向角对自升式海洋平台动态放大因子的影响

以某一自升式海洋平台的船体结构位移作为评价依据,基于海事结构设计分析软件SACS和Stokes 5阶波浪理论,从不同浪向角入手进行了动态放大因子(DAF)的计算,比较了不同浪向角下的DAF,并分析了DAF产生差异的原因.结果表明:不同浪向角下DAF随周期比的变化趋势基本相同;水动力的不同将会导致结构位移和加速度的差异;当水动力的1、2阶谐波产生叠加效应时,DAF值增大.

波浪浪向角对多体浮式平台水动力性能的影响

以弱非线性连接的长链式海上平台为研究对象,基于网络动力学方法,将平台视作由多个相互耦合子单元模块组成的结构网络,利用边界元法求解近海波浪参数,最后通过龙格库塔迭代法得到不同波浪浪向角下浮式平台的运动响应情况。结果表明:浮式平台在横浪情况下的幅值响应区域远大于顺浪情况,这表明了在横浪情况下更难寻找到合适的固有频率。通过时域分析可以得知,浮式平台的最大振幅方向出现在横荡区域,其在横浪情况下受到系统内部弯曲共振的影响最为明显,且在特定的浪向角下会发生明显的幅值阶跃现象。

极端风浪下海上机场VLFS连接器载荷响应分析

为了研究浪向角、入射波频率和连接器刚度耦合变化对连接器载荷的影响,以刚模块柔性连接器(rigid module and flexible connector,简称RMFC)模型计算理论为基础,建立8模块海上机场超大浮体水动力模型进行数值模拟水槽实验,分别对连接器在规则波和不规则波下的载荷响应进行频域计算。选取6个连接器刚度条件,研究不同连接器刚度下连接器的载荷响应,在不同海况和连接器刚度条件下考虑0°,30°,45°,60°及90°浪向角的作用,连接器载荷响应幅值主要从纵向、横向及垂向3个方向进行比对。结果表明,同一方向上的载荷在浪向角45°和60°较为敏感,极端风浪耦合环境下,垂向载荷明显比其他两个方向载荷值大,连接器载荷值随刚度值增大而增大,在K5~K6之间呈大幅递增趋势。

潜体在不同浪向的双色波中受到的二阶慢漂力

为了采用谱分析方法预报海洋结构物和船舶在随机海浪中所受的二阶波浪力,必须先求得海洋结构物和船舶在任意单色波和双色波中受到的二阶波浪力.本文基于严格的量级分析,对有航速的细长体(浮体或潜体),建立由不同浪向双色波作用在细长体上产生的二阶波浪力的切片理论;

考虑风浪流的TLP张力腿张力响应规律分析(英文)

文章研究了张力腿平台在风浪流中的张力腿的张力变化规律。推导了微分方程中的质量矩阵、耦合刚度矩阵、阻尼矩阵和运动坐标系下张力腿平台波浪外荷载。采用微元法对立柱和浮筒进行离散,运用龙格—库塔法对张力腿平台耦合运动微分方程进行了数值求解。对不同海况下和不同浪向角下张力腿平台张力腿张力变化进行了能量谱分析,并在上海交通大学海洋工程国家重点试验室中通过缩尺比为1:40的模型对数值模拟的结果进行了试验验证。比较了考虑风和流以及不考虑风和流的结果。

张力腿平台在随机波浪中的耦合运动响应研究

文章研究了张力腿平台在随机波中长期海况下的耦合响应。推导了振动微分方程中的质量矩阵、耦合刚度矩阵、阻尼矩阵和运动坐标系下张力腿平台波浪外荷载。采用微元法对立柱和浮筒进行离散,运用龙格—库塔法对运动微分方程进行了数值求解。海浪谱采用Jonswap谱,随机波采用蒙特卡罗法来模拟,对不同海况下张力腿平台耦合动力响应、张力腿张力变化进行了能量谱分析。并且比较分析了不同浪向角、不同谱峰周期对平台运动响应的影响。对考虑耦合与不考虑耦合张力腿平台响应进行了比较。

VLCC波浪中操纵性数值预报与自航模试验验证

超级油轮(VLCC)由于其自身惯性大、方形系数大等特点,其操纵性与一般的大型船舶存在很大差异,因此对其操纵性特别是波浪中的操纵性进行研究就显得尤为重要。目前国内鲜有研究人员对不同波陡、初始浪向角下VLCC波浪中的操纵性进行详细和深入研究,本文采用一种新型自航模系统的操纵性试验和数值模拟的方法对不同波陡规则波下VLCC波浪中的操纵性能进行了研究。在试验中,通过改变波浪参数,重点研究分析了不同波陡、初始浪向角对VLCC操纵性的影响,并与数值模拟进行比较,结果吻合良好。

半潜式海洋平台疲劳影响因素分析

在海洋结构物疲劳评估时,频域谱分析法将交变应力峰值分布简单认为是窄带分布,不符合宽带海况特征,疲劳结果往往偏保守。全时域法虽然计算精度高,但整个过程过于耗时,很难应用在实际工程中。本文考虑到时域法和频域法在疲劳评估时各自的缺陷,给出一种时域-频域混合法,运用此方法对某半潜式海洋平台关键节点进行疲劳计算,并分析不同因素对疲劳损伤的影响。结果表明,不同浪向角和短期海况对半潜式海洋平台的疲劳损伤贡献度不同,贡献度大小与评估区域位置有关。所得结论为半潜式海洋平台的疲劳评估提供一定依据和参考。

多因素下张力腿平台耦合动力响应特性研究

考虑立管、张力腿及平台本体的非线性耦合,建立六自由度的振动微分方程。推导了方程中的质量矩阵、耦合刚度矩阵、阻尼矩阵及波浪荷载的计算公式。采用微元法对立柱和浮筒进行离散,求得方程数值解。比较分析了四种工况下张力腿平台的耦合动力响应、张力腿及立管张力的变化,揭示了波浪周期、波高、浪向角、预张力、工作水深等多因素对张力腿平台运动响应的影响。

大型浮吊船体全回转起吊作业的稳性研究

基于对某超大型海上起重浮吊船体在静水和波浪中的完整稳性的计算分析,研究了在不同浪向角下全回转起吊作业的完整稳性,探讨了波浪对静稳性力臂GZ曲线、横摇纵倾及初稳性高度等稳性要素的影响,并提出衡量大型浮吊船体在波浪中稳性的几点建议.

深水水下采油树下放作业窗口研究

深水水下采油树的下放安装作业环境载荷非常复杂, 确保采油树的下放作业安全是亟待解决的问题.为此, 分析了水下采油树下放作业过程, 建立了下放管串力学模型, 确定了采油树下放作业准则, 建立了采油树下放作业窗口分析方法及流程, 并研究了采油树质量、波浪周期、浪向角和水深对采油树下放作业窗口的影响.研究结果表明, 在表面流速小于0. 85 m/ s、波高小于7. 2 m 的情况下, 采油树可实现安全下放; 采油树质量增大导致下放作业窗口变小, 主要影响作业窗口的最大有效波高; 波浪周期在9～11 和15～29 s 时下放作业窗口较大, 不同浪向角下推荐平台艏向与波浪成45°; 随着水深的增加采油树下放作业窗口逐渐变小, 水深对窗口的最大有效波高影响较大, 对最大表面流速影响很小.

某单点系泊FPSO运动性能计算分析

通过浪向角分析确定环境条件,应用商用软件对单点系泊FPSO进行运动性能计算分析,评估FPSO的耐波性并为FPSO提供设计依据。首先采用静态分析方法,计算在不同风、浪、流组合下FPSO艏向和浪向之间的夹角与有义波高的关系,给出有义波高相对于夹角的包络线,并根据此包络线确定运动性能分析的环境条件;其次,介绍船体横摇运动的阻尼成分以及阻尼的估算方法,并采用三维线性势流理论计算船体运动的RAO;最后,对某型单点系泊FPSO进行浪向角和运动性能的实例分析,评估该型FPSO的耐波性。

新型航标装置浮体水动力特性数值模拟研究

针对新型航标装置研究了浮体在规则波作用下的随波性能及浮体形状对浮体结构运动的影响,结合流体力学、模型试验及数值模拟等理论知识,通过AQWA软件对新型航标装置浮体结构的水动力特性进行数值模拟,分析了在规则波作用下四种形状浮体结构的运动响应幅值算子、附加质量和辐射阻尼及一阶波浪激振力随入射波频率的变化规律,验证了新型航标装置圆柱形浮体运行可靠性。