毕业论文移动版

2.2.1 时域、频域分析的转换 13

2.2.2 时域下运动方程的求解 13

2.3AQWA软件简介 14

2.3.1 时域下运动方程的求解 14

2.3.2 时域下运动方程的求解 14

2.4本章小结 15

第三章半潜式平台水动力及系泊系统特性研究 16

3.1平台基本尺度及工况参数 16

3.1.1平台基本尺寸 16

3.1.2工况确定 16

3.2水动力模型 18

3.3附加质量和阻尼 20

3.4平台在规则波中的水动压力 23

3.5正常工况下常规系泊系统研究 24

3.5.1系泊链张力响应分析 24

3.5.2平台运动响应分析 34

3.6本章小结 36

第四章系泊失效下半潜式平台响应分析 37

4.1工况参数 37

4.2缆索的力学相关参数 37

4.3局部系泊链断裂剩余系泊链张力分析 37

4.4局部系泊失效下半潜式平台的动力响应分析 58

4.5本章小结 61

结论 62

致谢 63

参考文献 64

第一章绪论

1.1研究背景及意义

伴随着全球工业化、经济全球化的进程不断深入，工业经济发展需要能源资源的迫切性日益增加，人们发现深海中存在大量的油气资源待以开发，这能为工业发展提供原动力。海工平台是用来开发和勘探油气资源的大型工业装备，但每每遭受海上恶劣天气或需要停靠作业时，系泊系统的安全可靠性显得尤为重要。随着科学技术的进步，海洋资源勘探和开发的水深不断增加，开发经历了从浅海到深海甚至到超深海的发展历程，我国对自己南海油气资源的开发也逐渐开始向更深的海域进发。在深水海洋钻井平台上更多的是采用聚酯链等的新型系泊线材料，并采用张紧式布置方式的系泊方法系统，因此，对采用聚酯链等这种新材料的张紧式系泊系统进行深入研究日益迫切。由于固定式钻井平台在工作水深超过lOOm之后，工程造价会越来越高，其允许经济极限水深大约在450m左右。因此海洋工程平台中出现了一些与深海域油气开发相适应的新的海洋平台类型。海洋深海油气资源勘探和开发常用的平台类型有：立柱式平台(Spar)、半潜式平太(Semi．submersible)、张力腿平台(TLP)和浮式生产储卸油平台(FPSO)等。

就目前的探测水平而言，我们对深海环境还是比较陌生的，与浅海相比环境更加恶劣更加具有特殊性，这也是人们在开发深海油气资源过程中遇到一系列问题的原因。无论是生产平台还是钻井平台，定位系统都是其必不可少的组成部分。目前，深水海洋平台通常使用两种定位系统，一是动力定位系统，二是系泊定位系统。前者虽定位精准，但是不适合广泛使用，起步投资大、运行成本高；后者没有局限性，适用范围广阔；因此我们常用系泊定位系统，具有良好前景。由于深海海洋平台环境的特殊性，锚链系泊方式并不适用于深海平台，因为锚链的自身重力会随着水深的增加而增加，如此一来不仅增加了锚链内部的张力，还增加了海工平台的垂向载荷，使平台能承受的有效载荷减少。实际上，深水海工平台的系泊系统大部分采用钢链或人造材料(例如聚酯材料、芳香尼龙等)。这种材料与锚链存在本质区别，聚酯绳索的动力特性是要借助计算机辅助系统计算的非线性问题，它的刚度与作用于绳索的载荷大小和周期有关。 (责任编辑：qin)