移动式海上基地连接器研究现状与发展

移动式海上基地(MOB)由一些装有自推进装置的半潜式模块相连组成,能为货运机以及直升机提供起降、导航、维护和军需品供给。MOB的概念设计中存在一些关键技术问题有待研究。连接系统的设计就是其中之一。本文介绍了5种MOB的概念设计,并以McDemottMOB连接器为例,介绍了连接器设计准则的发展以及相应连接器设计的改进,列举了一些连接器载荷的计算方法。

移动式海上基地连接构件恶劣海况下水动力响应

以移动式海上基地(MOB)作为研究对象,提出其柔性连接构件在恶劣海况下的动约束力简化计算方法,并采用该方法计算、分析了MOB连接构件动约束力随不同参数的变化规律。该算法采用修正后的Morison方程替代势流理论计算MOB所受波浪力,对目前常用的计算方法进行了简化。将该算法与基于势流理论算法的计算结果进行对比,验证了该算法的正确性与合理性。采用该算法计算了不同海况等级、波浪入射方向、连接构件刚度条件下的MOB柔性连接构件动约束力,结果表明:在x方向上动约束力随浪向角的增加而减小,在y、z方向上动约束力随浪向角的增加先增加后减小;海况等级越高连接构件动约束力越大;随着连接构件刚度的增加动约束力近乎线性递增;相同条件下不同连接构件受力较均匀。

移动式海上基地连接器的动力特性

采用刚性模块柔性连接器模型对移动式海上基地 (MOB)连接器的动力特性进行研究 .在该模型中 ,连接器被模拟成线性弹簧 .采用三维势流理论计算水动力 ,着重分析 8种浪向、5种海况以及 1 2种连接器刚度的改变对 MOB和连接器载荷的影响 .计算结果表明 ,与其他两个方向的连接器载荷相比 ,纵向载荷很大 ,且连接器刚度与浪向角的改变对连接器载荷的影响较大 .因此需要选择合适的连接器刚度并保证 MOB与波浪的夹角小于 45°,同时避免出现不合实际的大载荷 .

移动式海上基地(MOB)连接器动力响应试验研究

移动式海上基地(MobileOffshoreBase,MOB)是由若干半潜模块相连而成的超大型浮式结构物。在进行海上作业时,模块间的连接器将会产生巨大的载荷。用缩尺比为1∶100的三模块MOB模型在实验室进行了连接器动力响应试验研究。文中对试验的关键问题,如连接器模型的设计、制作、安装、试验工况的确定和测试方法等作了较详细的介绍。

高等级海况条件下移动式海上基地动力响应分析

针对半潜式超大型浮式结构中典型的移动式海上基地(Mobile Offshore Base,MOB)在高等级海况下的动力响应问题展开研究。在MOB结构"刚性模块-柔性连接构件(Rigid Modules and Flexible Connectors,RMFC)"模型的前提下,根据动力学基本原理,经理论推导并计算得到MOB分别在6、7、8级海况的随机波激励下,其上各模块的动力响应位移结果。详细分析了MOB结构同一模块在不同海况条件下的动力响应位移随浪向角及连接构件刚度的变化规律。研究成果可为半潜式超大型浮式结构动力响应研究及结构优化设计提供一定的技术支撑。

随机波作用下半潜式超大型海上浮式基地时域动力响应简化计算方法

基于半潜式超大型浮式结构"刚性模块-柔性连接构件"计算模型,以其中典型的移动式海上基地(Mobile Offshore Base,MOB)作为对象,研究该结构时域动力响应的简化计算方法。经理论推导得到D'Alembert动力学平衡方程中MOB运动的各水动力系数矩阵、波浪激励力矩阵及连接构件约束力矩阵内各系数的简易计算公式。以"三模块模型"MOB为例,探讨其在6级海况浪向角在0°~90°变化时,各模块的动力响应位移随时间的变化规律,并统计其最大值与文献资料中的实测结果进行对比。经研究表明:运用本文理论模型和简化算法的数值计算结果与文献中的实测数据能够相互吻合,可验证本算法的正确性、可行性与合理性,研究成果可为半潜式超大型浮式结构动力响应分析提供一定的理论支撑。

基于浮体Morison方程的半潜式超大型浮式结构波浪力简化计算方法

文章研究了半潜式超大型浮式结构中移动式海上基地（MOB）在高海况随机波作用下波浪力的简化计算方法。基于修正后的浮体Morison方程,理论推导得出了MOB结构波浪力的计算公式。以MOB结构＂三模块模型＂为例,研究其在6级海况条件下基于Bretschneider谱模拟的随机不规则波中浪向角变化在0°~90°范围内,各模块的波浪力—历时规律,将简化算法的计算结果统计值与势流理论的结果进行对比,并对二者进行误差分析。结果表明,运用简化算法得到的MOB波浪力统计结果与势流理论的结果吻合程度高,且二者之间的相对误差在工程允许的范围之内,可充分验证简化算法的正确性、合理性与可行性。文中提出的算法相比于势流理论更加简单,建议在结构初步设计阶段运用该方法,可高效评估大量不同工况下MOB结构的波浪荷载,研究成果可为半潜式超大型浮式结构动力响应研究奠定基础。

半潜式超大型浮式结构水动力系数研究

以半潜式超大型浮式结构在动力响应分析中的各水动力系数为研究对象,经理论推导得到D’Alembert动力学方程中的移动式海上基地(MOB)单模块运动的结构质量、结构附加质量、静恢复力系数的简易计算公式。以MOB的"三模块模型"为例,研究其在6级海况浪向角为0°~90°条件下,各模块的附加质量系数及静恢复力系数的历时规律,以实例MOB中的第1个模块为代表展示了计算结果,并统计其最大值与文献资料中的结果进行对比。结果表明:运用本理论公式计算的结果与文献中所得结果相似,可验证本理论公式的正确性、可行性与合理性,为求解半潜式超大型浮式结构模块动力响应位移及转角提供简便的方法。