基于現(xiàn)場監(jiān)測的FPSO運(yùn)動(dòng)姿態(tài)研究與仿真.pdf

1、碩士學(xué)位論文基于現(xiàn)場監(jiān)測的FPSO運(yùn)動(dòng)姿態(tài)研究與仿真StudiesandSimulationofFPSOMovementBasedonFieldMonitoring學(xué)號(hào)：21109228完成日期：窒Q!壘!Q墨!Q!大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要由于海上環(huán)境惡劣，F(xiàn)PSO運(yùn)動(dòng)機(jī)制復(fù)雜，極易造成系泊系統(tǒng)失效事故?；谠偷默F(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)，為實(shí)時(shí)掌握平臺(tái)運(yùn)作情況，保證安全作業(yè)提

2、供了寶貴的資料。但現(xiàn)有監(jiān)測技術(shù)只能進(jìn)行局部監(jiān)測，無法體現(xiàn)整體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；實(shí)驗(yàn)室環(huán)境因場地有限，也不能完全模擬海洋環(huán)境?；谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的海洋平臺(tái)姿態(tài)仿真系統(tǒng)可以有效地克服這兩方面的限制，為FPSO運(yùn)動(dòng)特性的研究提供一種新的思路。本文詳細(xì)介紹了軟剛臂單點(diǎn)系泊FPSO現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)針對(duì)渤海的部分FPSO平臺(tái)設(shè)計(jì)并實(shí)施，主要對(duì)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)信息和環(huán)境要素展開監(jiān)測，并獲得了大量實(shí)測數(shù)據(jù)?；陂L期現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，深入分析船體與系泊系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)與特性

3、，通過比較兩者運(yùn)動(dòng)的頻譜數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，船體的縱搖運(yùn)動(dòng)與系泊腿縱搖運(yùn)動(dòng)頻率保持一致，船體橫搖運(yùn)動(dòng)與系泊腿高頻橫搖運(yùn)動(dòng)頻率一致，而系泊腿不常見的大幅橫向擺動(dòng)，則主要是由船體較大的艏搖引起的，進(jìn)一步分析了風(fēng)、浪、流環(huán)境要素對(duì)船體運(yùn)動(dòng)和系泊姿態(tài)的影響。并以船體和系泊系統(tǒng)之間耦合運(yùn)動(dòng)關(guān)系的研究為基礎(chǔ)，開發(fā)了基于現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的FPSO三維運(yùn)動(dòng)姿態(tài)仿真系統(tǒng)。FPSO三維運(yùn)動(dòng)姿態(tài)仿真系統(tǒng)整合了FPSO三維簡化模型，渲染出逼真的海洋環(huán)境，并以現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)為依

4、據(jù)，實(shí)時(shí)解算船體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，借助自由度節(jié)點(diǎn)控制技術(shù)，可視化模擬FPSO多自由度運(yùn)動(dòng)，再現(xiàn)了平臺(tái)在海上的真實(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。該系統(tǒng)是VR技術(shù)在海洋平臺(tái)仿真領(lǐng)域的重要實(shí)踐。FPSO現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)是國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)的針對(duì)軟剛臂系泊系統(tǒng)FPSO的長期現(xiàn)場監(jiān)測，為該類系泊系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了寶貴的資料?；诂F(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的FPSO運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的分析和仿真，能夠真實(shí)、有效地反映船體和系泊系統(tǒng)之間相互激勵(lì)、相互響應(yīng)的耦合運(yùn)動(dòng)特性，為探索FPSO運(yùn)動(dòng)規(guī)律，保證海