基于量子BOA-ConvLSTM的浮式海洋平台运动预报方法

浮式海洋平台运动在风、浪、流耦合作用下,具有非常强的非线性。为了得到准确的预测结果,从FOPM复杂时变非线性和空间非平稳特性出发,尝试引入长短期卷积深度模型ConvLSTM模拟FOPM非线性动力系统,制定输入向量编码规则,设计深度组合学习预测架构,提出了FOPMConvLSTM深度学习预报网络。为了获取FOPM-ConvLSTM网络的最佳超参,引入量子蝴蝶算法,建立了基于QBOA算法的FOPM-ConvLSTM网络超参优选方法,构建了FOPM-ConvLSTM-QBOA海上浮式平台运动预报方法。最后,利用一个实际服役平台的横荡和垂荡数据进行预测试验,测试结果表明,新方法具有更高的预测精度和更强的鲁棒性,并且QBOA在选择FOPM-ConvLSTM网络超参时获得了更合适的参数。

非对称系泊系统作用下浅水浮式海洋平台运动耦合分析

选择地理位置、区域环境较为关键的岛礁,建立浅水浮式海洋平台,具有重要意义。应用在岛礁浅水区域的浮式海洋平台,由于受地理环境限制,很难设计对称式系泊系统。因此,本文设计2种典型非对称式系泊系统布置方案,基于TMA浅水波浪谱理论,对2种非对称系泊系统作用下浮式平台的水动力响应进行时域数值计算,计算结果与对称式系泊系统作用下结果对比分析,获得了非对称系统状态下平台运动响应特点及系泊张力分布特点。

基于LSTM网络的浮式海洋平台运动在线预报研究

海上浮式结构物运动响应的准确在线预报,对保障海上作业安全具有重要意义。本文基于长短期记忆(LSTM)神经网络模型,建立了浮式海洋平台运动响应极短期在线预报方法,可根据波浪时间序列信息对运动响应进行预报。通过半潜式平台模型试验得到大量波浪序列和运动响应数据,利用这些试验数据建立并训练LSTM模型,并对不同的测试工况进行运动预报和分析。结果表明,所建立的LSTM模型针对浮式海洋平台运动极短期在线预报具有较高的预报精度,预报提前量为12 s时,纵荡、垂荡和纵摇预报精度分别高于90%、93%和85%,且模型的计算效率高,每步计算时间为毫秒级,远小于预报提前时间,可以实现运动在线预报。

浮式平台损伤锚链的强度评估方法

基于接触算法和相对强度法,提出浮式平台系泊系统损伤锚链强度评估方法。实例利用接触算法和相对强度法对一浮式平台的损伤平台链环的破断力进行了计算,并对其进行了强度评估。计算结果表明,该评估方法可用于浮式平台系泊系统损伤锚链的强度评估,也可用于其他系泊系统损伤锚链的强度评估。

海洋浮式平台气隙的数值预报

以海洋浮式平台为研究对象,运用三维势流理论结合半经验Morison方程的方法计算其水动力系数及运动响应传递函数。针对北大西洋百年一遇的海况,对平台气隙进行预报。研究结果表明:平台的水动力性能与波浪频率密切相关,平台气隙预报显示波浪在甲板箱首尾部分的负气隙严重,即有强烈的波浪砰击现象,这就要求平台结构设计时要充分考虑到该区域的波浪砰击载荷。

基于数值模拟的浮式平台系泊研究

浮式海洋平台作为一种较为新兴的海洋平台形式,具有工作水深大、运动性能好、抗恶劣环境能力强等诸多优点,一般用于深远海油气开发工程的应用。但由于浮式平台本身结构的复杂性,加之对该型平台的建造经验还很缺乏,国内海工行业在浮式生产领域存在着不少问题。其中,建造过程中的浮式平台码头系泊问题就是一项亟待解决的关键技术。基于此,采用数值模拟方法,对不同工况下的各方案中的系泊缆受力进行了详细计算。

1000hp主动式钻井升沉补偿绞车设计

根据钻井升沉补偿绞车关键参数,在研究国外主动补偿绞车方案、分析国内外现有的各种海洋浮式平台升沉补偿系统的基础上,考虑补偿绞车使用环境、使用工况等要求,并结合常规海洋绞车的设计经验,完成了1000 hp主动式钻井升沉补偿绞车设计,实现了具有自主知识产权的升沉补偿绞车设计。

Floating Type Ocean Wave Power Station Equipped with Hydroelectric Unit

The authors have invented the unique ocean wave power station,which is composed of the floating type platform with a pair of the floats lining up at the interval of one wave pitch and the counter-rotating type wave power unit,its runners are submerged in the seawater at the middle position of the platform.Such profiles make the flow velocity at the runner is twice faster than that of the traditional fixed/caisson type OWC,on the ideal flow conditions.Besides,the runners counter-rotate the inner and the outer armatures of the peculiar generator,respectively,and the relative rotational speed is also twice faster than the speed of the single runner/armature.Such characteristics make the runner diameter large,namely the output higher,as requested,because the torque of the power unit never act on the floating type platform.At the preliminary reseach,this paper verifies to get the power using a Wells type single runner installed in the model station.The runner takes the output which is affected by the oscillating amplitude of the platform,the rotational speed and the inertia force of the runner,etc.