基于非线性耦合法的张力腿平台动力特性分析

以南海为目标海域,应用SESAM软件对TLP平台进行了时域非线性耦合分析,验证了平台在环境载荷作用下的运动性能。计算了二阶波浪力的传递函数,结合耦合分析法,评估了二阶波浪力对平台船体、张力腿、立管的影响。比较了完整的二阶传递法和Newman近似法的计算结果。结果证明,Newman近似法在计算深水平台低频慢漂响应时有较高的准确性。

水深对软刚臂单点系泊FPSO动力响应的影响

系泊系统的定位能力是浅水油田作业的软刚臂式单点系泊FPSO安全作业的重要保障,为研究不同水深/吃水比下单点系泊系统的受力性能,针对一艘16万吨级软刚臂单点系泊FPSO,在线性三维势流理论的基础上,基于多体动力学方法,建立FPSO-系泊腿-软刚臂的耦合模型,采用Newman近似法和Pinkster近似法分析了FPSO所受二阶波浪力,在时域内计算了不同水深/吃水比对系泊系统动力响应性能的影响。结果表明,随着水深/吃水比的增加,Newman近似法计算得到二阶波浪力先增大后减小,引起单点系泊系统载荷先增大后减小;而Pinkster近似法计算得到的二阶波浪力逐渐减下,引起单点载荷逐渐减下。在浅水条件下,Pinkster近似法具有较好的适用性,Newman近似法严重低估了FPSO所受的二阶波浪力;在深水条件下,Newman近似法能满足工程计算的要求;适用两种方法的临界水深/吃水比为1.64。

超深水半潜式生产平台气隙响应数值预报

运用Newman近似法和全QTF法对半潜式平台在极端波浪中的垂向运动响应进行数值计算,结合基于势流理论获得的波面升高,获得平台典型位置处的气隙与波浪爬升响应。通过与模型试验获得的平台垂向位移、波面升高以及气隙响应进行对比和标定,对其结果进行频谱分析和概率统计分析。研究发现:全QTF法相较于Newman近似法更加准确,在平台垂向运动的预报方面更具优势;波面非线性效应对平台气隙响应和波浪爬升具有明显影响,导致1阶理论显著低估波面升高响应,尤其是立柱附近尤为显著。