深海平臺及系泊與立管系統(tǒng)動力特性分析.pdf

1、海洋平臺是海洋油氣資源開發(fā)的主要工具。半潛平臺具有抗風浪能力強和適應水深范圍廣等優(yōu)點,而Spar平臺運動性能優(yōu)良、成本相對低廉,它們都將是我國南海深海資源開發(fā)中的主要海洋工程裝備。這兩類深海平臺都是由作為剛體的浮體結構與細長柔性構件系統(tǒng)(系泊纜和立管等)耦合而成的,浮體結構與細長構件相互作用,共同抵御海洋環(huán)境載荷。本論文研究深海半潛與Spar平臺浮體/系泊/立管系統(tǒng)在風浪流中的時域耦合動力特性問題。第一章概要地回顧和總結了目前國內外研究

2、進展,第二章闡述了對深海平臺浮體/系泊/立管系統(tǒng)進行時域耦合動力分析的方法。在此基礎上,開展了如下研究工作:在第三章中,首先對一座懸鏈系泊半潛平臺在不規(guī)則波中的動力特性進行了數(shù)值研究,通過與模型實驗結果的比較,表明了所采用方法的合理性與可靠性,并對有1根系泊纜發(fā)生斷裂時該平臺運動響應及其系泊纜張力特性進行了研究分析。同時,對一座張緊系泊半潛平臺在風浪流中的動力特性進行了分析,研究了SCR與TTR兩種立管對其運動響應及系泊張力特性的影響,

3、分析了有系泊斷裂時平臺運動響應及其系泊/立管張力的變化特性。在第四章中,對一座經(jīng)典式Spar平臺在風浪流中的動力特性進行了分析,研究了在有風流及沒有風流、有系泊斷裂及沒有系泊斷裂等情況下,平臺運動響應及其系泊/立管張力的變化特性。研究表明,如果忽略立管的影響,將會低估平臺運動響應性能,而高估系泊極限張力。當有系泊斷裂時,半潛平臺縱蕩和縱搖運動響應會明顯增大,而Spar平臺縱蕩和垂蕩運動明顯增大,同時原來繃緊系泊纜的張力會明顯增加,而松弛