15163.水深對軟剛臂式fpso淺水效應(yīng)及觸底的影響

1、水深水深對軟剛臂軟剛臂式FPSO淺水淺水效應(yīng)及觸底效應(yīng)及觸底的影響的影響ImpactofWaterDepthonShallowWaterEffectSeabedTouchingfSYMFPSO學(xué)科專業(yè)：船舶與海洋工程研究生：劉成義指導(dǎo)教師：唐友剛教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一四年十月摘要對于淺水軟剛臂式單點系泊FPSO，淺水效應(yīng)和觸底問題是引起系泊載荷過大和FPSO結(jié)構(gòu)損壞的重要因素，也是當(dāng)前研究的兩大熱點問題。本文針對30萬噸級、16

2、萬噸級和5萬噸級軟剛臂式單點系泊FPSO的共八種裝載工況，分別采用Newman近似法和Pinkster近似法考慮FPSO所受二階波浪力，計算了不同WDT（水深吃水比）條件下單點系泊系統(tǒng)受力，分析系泊系統(tǒng)受力隨WDT變化的規(guī)律。此外，本文給出了計算FPSO須考慮淺水效應(yīng)的LWDT（臨界水深吃水比）的方法，分別計算了三艘FPSO在八種裝載工況下的LWDT，分析了該臨界值隨FPSO吃水、噸位變化的規(guī)律，并進(jìn)一步對“FPSO須考慮淺水效應(yīng)的LW

3、DT數(shù)據(jù)庫”進(jìn)行概念設(shè)計。本文還從頻域和時域兩個方面分別對三艘FPSO滿載工況下的觸底問題進(jìn)行了研究和分析。通過本文的研究工作，得出了如下主要結(jié)論：（1）FPSO的二階波浪載荷傳遞函數(shù)矩陣值整體隨水深的增加逐漸減?。粚τ谀承┎铑l項，在淺水條件下，Pinkster近似法計算得到的二階波浪載荷傳遞函數(shù)值遠(yuǎn)大于Newman近似法的計算值。（2）采用Newman近似法考慮二階波浪力時，F(xiàn)PSO所受系泊力隨WDT的增加先增大后減小，但變化范圍不大

4、；采用Pinkster近似法考慮二階波浪力時，系泊力隨WDT的增大逐漸減小，且淺水條件下的系泊力遠(yuǎn)大于深水條件下的系泊力。（3）淺水條件下，Pinkster近似法計算得到的單點系泊力遠(yuǎn)大于Newman近似法計算得到的系泊力；在超過一定WDT時，Pinkster近似法計算得到的單點系泊力將小于Newman近似法計算得到的結(jié)果；兩種方法的所得系泊力相等時對應(yīng)的WDT，可作為工程上FPSO須考慮淺水效應(yīng)的LWDT。（4）對于同一FPSO，須考

5、慮淺水效應(yīng)的LWDT隨吃水的增加而減小；利用FPSO排水體積將FPSO吃水無量綱化后，對于同一吃水，F(xiàn)PSO須考慮淺水效應(yīng)的LWDT隨FPSO噸位的增加而減小。（5）將FPSO的型式、設(shè)計排水量、吃水等參數(shù)作為變量，可以建立FPSO須考慮淺水效應(yīng)的LWDT數(shù)據(jù)庫；在工程設(shè)計中，僅需根據(jù)FPSO的各項設(shè)計參數(shù)，即可在數(shù)據(jù)庫中查找其須考慮淺水效應(yīng)的LWDT。（6）給出了頻域和時域內(nèi)FPSO觸底問題的分析方法，并在時域內(nèi)計算了滿載工況下各FP