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本文对具有动力定位深海采矿船高海情下的运动响应及运动特性开展研究。针对具有6个推进器构成的动力定位系统，考虑高海情及空载和满载两种典型工况，基于推力最小和运动最小条件，应用卡尔曼滤波器结合线性二次型最优控制理论的控制算法优化推力，进行动力定位系统的参数整定，实时优化调整推力的方向和大小，计算采矿船高海情下的运动和推力的时间历程响应和分析运动特性。经计算，得到了深海采矿船空载和满载工况在高海情下实施海上定位的浪向及需要的推力大小，确定了采矿船动力定位系统在高海情下的适应性，评估了高海情下深海采矿船的定位能力。 相似文献
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《海洋技术学报》2023,(3)
深海中蕴藏着丰富的矿产资源，深海采矿船是深海采矿的重要装备，通过动力定位系统控制采矿船的海上位置，动力定位系统由若干推进器组成。采矿船在海上受到风浪流作用，推进器一旦失效极易发生采矿船运动失控等安全事故，本文研究推进器不同失效方式下动力定位性能，分析推进器不同失效方式动力定位功能的损失。根据势流理论计算波浪载荷，数值模拟深海采矿船不同位置的单个推进器失效和多个推进器失效方式下的时域运动响应，对比各种失效方式对深海采矿船纵荡、横荡、艏摇三个自由度运动的影响，分析各种失效方式对剩余推进器推力的影响。研究结果表明：采矿船空载90°浪向，推进器不同失效模式对于纵荡运动影响远小于对横荡和艏摇运动影响，船艉单推进器失效对于纵荡和艏摇动力定位的影响大于两个推进器失效影响；对于采矿船多自由度运动动力定位两个推进器失效大于单推进器失效影响；一侧两个推进器或两侧推进器同时失效，对动力定位的影响相同，对于横荡运动的影响最大。本文揭示了深海采矿船推进器失效对于采矿船运动的影响程度和机理，对于深海采矿船的安全作业具有指导意义。 相似文献
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建立双臂起重船从运输船上起吊大型稳桩施工平台的吊装系统模型,其中,起重船与运输船呈T型布置。首先基于势流理论,采用专业水动力分析软件AQWA开展了双船系统的频域水动力分析,分析双船起吊系统的水动力干扰特性和遮蔽效应,并对双船间隙自由液面进行黏性修正从而提高频域多体水动力分析的精度。进一步采用频域—时域方法对起吊耦合系统进行参数分析,探究起吊速度、波浪周期等对吊索张力和起重船运动的影响规律。分析多个工况下运输船的遮蔽效应对起吊系统的影响。结果表明,对间隙流体施加阻尼自由液面边界条件可以一定程度提高计算模型的精度,在某些周期的迎浪条件下运输船对起重船的遮蔽效应可以降低吊装系统的响应;起吊速度对时域动力响应的影响较小;周期为8 s的规则波引起过大的动力响应。 相似文献
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针对1 000 m水深作业的新型圆筒型浮式生产储卸油系统（FPSO），选择多点系泊FPSO和穿梭油轮串靠外输方案，分析串靠方案在中国南海的可行性。FPSO和穿梭油轮作业时两者之间相互影响的研究较为重要，通过ANSYS-AQWA建立水动力耦合分析模型，基于多浮体水动力学方法进行时域耦合仿真模拟。在FPSO作业海况下，分析了串靠外输时系泊锚链及系泊大缆的张力特性和两浮体的运动响应，对大缆的长度和刚度参数变化进行了分析。结果表明：串靠外输方案满足新型圆筒型FPSO的作业环境。随着系泊大缆长度增加，其张力最值逐渐减小，FPSO和穿梭油轮的最小间距逐渐增大。两浮体最小距离稳定在83 m左右。随着系泊大缆刚度增加，其张力最值增大，相比于大缆长度，大缆刚度对耦合系统的影响较弱。 相似文献
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海洋立管是深海油气开发中用于连接海底井口和水面浮体的唯一通道。立管在洋流作用下极易发生涡激振动（vortex-induced vibration，简称VIV），发展快速经验性涡激振动时域预报方法对立管的安全设计具有重要意义。通过柔性立管模型试验，结合载荷重构方法和最小二乘法，识别建立了能量竞争载荷模型下的经验水动力载荷系数模型。应用识别建立的经验水动力载荷系数模型，发展形成了海洋立管顺流向及横流向双向涡激振动时域预报方法。将预报结果与试验结果对比，结果表明：基于能量竞争载荷模型的海洋立管双向涡激振动预报方法能够有效预报海洋立管涡激振动主导模态、主导频率、流向平均位移响应和涡激振动位移响应等力学行为特性。研究成果对发展更为有效的涡激振动预报手段具有有益参考。 相似文献