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超大型海洋浮式结构物概念设计的关键技术问题 总被引：8，自引：5，他引：8
应用超大型海洋浮式结构物进行海洋空间利用和海洋资源开发，是目前海洋工程界的研究热点。概念设计是超大型海洋浮式结构物研究的基础。本文从设计准则、结构型式、建造材料、模块连接器、系泊系统等几个方面对概念设计的关键技术问题作了归纳，对超大型海洋浮式结构物的概念设计有一定的参考价值。 相似文献
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由于高强聚乙烯(HMPE)和聚酯(polyester)缆绳具有各自独特的材料性能,因此提出在超深水绷紧式系泊系统中,采用高强聚乙烯和聚酯组成的混合缆作为系缆。以一系泊在超深水处的FPSO为例,系缆分别采用聚酯缆绳、高强聚乙烯缆绳以及混合缆。比较了循环载荷作用下,不同绷紧式系泊系统的动力响应。分析表明,在超深水中采用混合缆能够设计出合宜刚度的系泊系统,使系泊系统既有保持海洋浮式结构物在平衡位置的能力,又有风暴载荷下良好的生存能力。较理想的混合缆构型是:在靠近海底部分,采用高强聚乙烯缆绳;而在靠近海面部分,采用聚酯缆绳。这些认识对混合缆应用于超深水绷紧式系泊系统具有重要的参考价值。 相似文献
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分析国内外海上LNG接收终端的发展趋势和需求状况,针对目前受广泛关注的FSRU形式,提出了适合国内应用的旧船改造浮式海上接收终端方案,包括储存、系泊、气化、发电、辅助设施等系统,以及工艺系统的模拟方案,并论述了海上浮式终端的各种改造、建造技术以及存在的问题,为国内进一步开展海上接收终端的设计和建设提供参考。 相似文献
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针对远海浮式结构物与供应船进行旁靠作业时,水动力干扰、两船的相对运动、旁靠系缆系统和护舷系统的受力特征等问题开展研究。建立各船的有限元模型,设计出两船旁靠连接缆系统,选取合适的系泊缆和护舷参数。研究表明:浮式结构物和供应船的横荡、纵荡方向存在一定的同步性或跟随性,幅值相差不大,其它方向的运动并不存在明显的同步特征;供应船的各自由度运动幅值均比浮式结构物偏大;旁靠护舷的受力时历出现了明显的低频效应,说明护舷的受力较大程度上受船体低频慢漂运动的影响;浮式结构物对供应船的水动力干扰较大,当浮式结构物在供应船的上风位置时,表现为屏蔽效应,供应船的运动较小;在其背风位置时,运动加剧,出现多次共振、峰值放大现象,供应船对浮式结构物的水动力性能几乎无影响,因此,供应船从浮式结构物的下风口一侧靠泊作业将更有利于船舶的安全性能。这些研究结论可为实际工程操作提供参考。 相似文献
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参考英国的Kincardine风机采用的新式的Semi-Spar概念,结合spar式基础和半潜式基础的特点,提出了一种新式海上浮式风机平台模型,并基于三维势流理论,利用AQWA软件进行水动力计算,验证新式平台可靠性。分析了在风、浪、流荷载联合作用下,锚链竖向夹角、系缆数量对风机浮式平台运动性能和系泊张力的影响,对系泊系统进行优化,并验证极端工况下的可靠性。结果证明风机平台水平运动和纵摇运动幅值较小,但垂荡幅值略大,而通过减小锚链竖向夹角可以控制平台运动响应幅值,增加系缆数量可以同时减小系泊张力大小。计算结果证明了新型Semi-Spar式海上风机平台可行性,为浮式风机平台及系泊系统的设计提供参考。 相似文献
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针对一种新型全潜式浮式风机,应用FAST软件建立风电机组-塔筒-浮式平台-系泊系统的时域耦合分析模型,研究其在不同风况下的动力响应。计算结果表明:风速对于该浮式风机的动力响应影响明显,浮式平台的纵荡、纵摇以及风机叶片根部弯矩与风机在不同风速下受到的推力相关,由于新型全潜式浮式风机垂荡方向刚度很大,风速变化对于其垂荡运动影响相对较小;各风况下,系泊缆始终处于张紧状态,新型全潜式浮式风机运动幅值较小,具有良好的运动性能。 相似文献
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目前我国海上风电开发主要集中在近海海域。我国近海海域水深相对较浅，在浅水非线性波浪载荷作用下，浮式基础动力响应呈现显著非线性特性，导致浮式风机基础及其系泊系统设计极具挑战。针对我国近海浅水海域环境条件，基于半潜型浮式风机基础概念SPIC，采用参数化建模与优化方法，开展了42 m水深条件下半潜型浮式风机基础概念设计，并在海洋工程水池开展1∶50缩尺模型试验。模型试验的结果表明：半潜式浮式风机基础概念设计具有稳定性好、动力性能优良等优点，浮式基础纵摇运动、机舱加速度等指标满足规范要求。模型试验结果验证了该概念的可行性。 相似文献
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大型海洋工程结构一般采用吊装法进行海上安装。随着海洋结构物重量的不断增大以及受到起重船吊装能力的限制,大型海上结构物浮托安装技术正成为海上施工安装的1种新方法,并成功应用于浅海固定式平台大型组块和深海浮式海洋平台的海上安装。本文介绍了海洋平台海上浮托安装的步骤、关键缓冲设备,列举了一些国内外的安装工程实例,指出了浮托法的关键技术,最后针对某工程实例,利用SESAM软件进行浮托法水动力分析。 相似文献
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超大型浮式结构物是一种新型海上结构,浮体结构的不同构型对水动力性能有着较大的影响,而合理可靠地预报波浪载荷是保证海洋结构物设计合理和安全运营的基本前提。基于设计波法,采用莫里森公式和势流理论相结合的方法,对纵向浮筒和横向浮筒两种不同构型的超大型浮式结构物进行水动力分析和波浪载荷长期预报并进行对比分析。研究结果表明:横向浮筒超大型浮体纵荡运动相应幅值比纵向浮筒超大型浮体小很多;纵向扭转为纵向浮筒和横向浮筒超大型浮体最危险工况,其次是垂向弯矩工况;且横向浮筒超大型浮体的垂向弯矩也是较危险的工况。分析结果可为超大型海上浮式结构物的结构设计提供相关合理可靠的理论依据。 相似文献
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为配合我国南海重要岛礁陆域拓展及海洋资源开发,提出了一种基于新型单桩缓冲系泊与波浪能装置(WEC)集成的具有潮汐自适应特性的模块化浮体结构系统。基于三维势流理论,综合考虑浮体模块与单桩缓冲结构的相对运动及相关波浪能装置的机械耦合机理,重点研究了新型单模块浮式结构系统在典型海况下的动力响应特征,获得了单桩缓冲系泊系统的初步优化设计参数,并对极端海况进行安全校核,提出了优化自存策略。数值结果表明,此带有波浪能装置的新型单桩缓冲系泊系统,不仅可以有效地降低浮体模块的运动响应幅值并改善平台舒适度,还可以获得可观的发电量,而且在极端海况下,可以通过调整阻尼装置系统来稳定浮体模块的运动。 相似文献
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设计了一种新型网箱浮架系统,利用SESAM对其进行了频域水动力分析以及考虑不规则波浪、风、流载荷和系泊共同作用的时域耦合分析,并与传统双浮管网箱浮架系统进行了分析对比,得到方形网箱与圆形网箱的水动力特性的差异以及各自的优缺点,对实际中网箱的开发设计有一定的借鉴意义;通过计算,证明新型网箱浮架系统在工作海况能正常工作,在极端海况下也能满足安全性的要求;最后对4种常见系泊方式进行了时域耦合分析,得到了四种系泊方式的系泊特性,对实际工程中系泊方式的选择有一定的参考意义。 相似文献
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波浪能是一种清洁、可再生的新型能源，波浪能发电装置在海上作业时会受到变化的风、浪、流载荷作用，需要系泊系统保证其稳性和安全性。以适用于中国南海500 m水深的振荡双浮体式波浪能发电装置为研究对象，运用频域计算与时域计算结合的方法对双浮体及其系泊系统的运动响应和动力载荷进行计算，获取极端海况与工作海况下浮体运动和系泊缆索张力的时历数据。参照BV船级社NR-493规定的海上浮式结构物系泊安全系数规范，对3种系泊方案进行安全校核和对比分析。选定其中一种系泊方案，通过改变系泊系统以及能量转换器（PTO）的参数，探究参数变化对双体波浪能装置运动响应以及系泊系统特性的影响，为类似应用于深水的双体波浪能装置系泊系统的设计提供参考。 相似文献
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波浪作用下刚性框架浮体及其锚绳运动数值模拟精度分析 总被引：2，自引：1，他引：1
由小尺度刚性杆件构成的复杂结构近年来多用于海洋平台建设和海洋监测浮标制作以及海洋增养殖人工浮鱼礁的设计。采用有限单元法和集中质量点法建立波浪作用下刚性框架浮体及其锚绳运动数值模型,探讨空间单元划分、时间离散步长、数据保存格式对刚性框架浮体和柔性锚绳运动模拟精度的影响,分别给出此三者之间的匹配关系。研究结果表明:框架浮体的单元划分可依据是否出水给定,单元的划分比建议取0.05;锚绳的单元划分与其上端连接的浮体浮力有关,当锚绳的拉力主要由上端浮体浮力产生时锚绳单元的划分影响较小,当锚绳的拉力主要由波浪力产生时锚绳单元的划分比建议取0.02;空间单元划分与时间离散步长存在匹配关系,通过减小时间步长来追求数值模拟精度时必须同时考虑保存运动物理量截断误差的影响。 相似文献
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文中研究采用柔性气囊助浮法起升导管架的拆除技术。浅水海域浮吊进入困难并且拆除导管架的施工费用昂贵。考虑气囊产生的浮力巨大、价格便宜及连接结构方便的特点,针对即将拆除的QK18-2平台,设计气囊助浮起升导管架的技术方案。考虑水深确定导管架吃水,设计气囊与导管架的连接方式。针对导管架在位起浮状态,计算带有气囊的导管架系统幅频响应RAOs,考虑不同的海洋环境参数,计算分析风浪流作用下导管架系统6个自由度的时域运动响应,文中提出了多点系泊控制导管架运动的合理系泊方式。研究结果表明,气囊助浮法拆除导管架技术具有较高的工程实用价值,针对目标导管架平台设计的气囊助浮拆除技术方案,具有费用低、风险小及不需使用浮吊的技术优势,该项技术可以在导管架平台拆除中推广应用。 相似文献
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由于台风等恶劣海洋条件的影响,海上浮筏式养殖结构极易遭受破坏。浮筏式海水养殖结构系统由多个浮子、连接走板和系泊缆组成。文中研究了不同走板材料对浮筏结构在波浪中动力响应的影响。通过基于势流理论的软件WAMIT计算获得了浮子的附加质量系数。利用海洋工程软件OrcaFlex计算模拟了浮筏结构在波浪中的时历响应,并分析比较了采用不同走板材料的浮筏结构在海浪中的水弹性差异。研究结果表明,木制浮筏相对新型高密度聚乙烯（high density polyethylene,简称HDPE）材料在波浪中受到的弯矩更大,可能更容易受到破坏。另外,对比分析了直接计算的结构最大响应和基于瑞利分布预测的最大响应值（MPM）,结果表明结构最大垂向运动基本符合瑞利分布,而水平运动最大值由于受系泊系统非线性影响,与瑞利分布有一定差异。 相似文献
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锚泊列阵的设计与研究 总被引：2，自引：0，他引：2
虽然随着海洋开发和浮水作业的需要而出现了动力定位的船舶和海上建筑，但锚泊装置作为定位用途，因其较好的经济性而广泛用于水深不大的海域的海上结构物的定位中。本文根据国内外专家对锚泊装置的研究成果，以布设了具有复杂地形地貌海域的１０ｋＷ潮流实验电站为例，探讨针对复杂海底地形的锚泊定位系统的设计方法，并给出完整的设计步骤 相似文献
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海洋空间规划作为重要的海洋空间管理工具,其重要性日益凸显。韩国为科学管理有限的海洋空间资源,合理协调用海空间矛盾,有效保护海洋生态环境,于2018年4月17日颁布《韩国海洋空间规划与管理法》。该法从早期海岸带空间管理扩大到全部管辖海域,从海洋空间资源的无序开发到海域整体性开发,统筹兼顾、突出海域核心价值,推动海洋的可持续利用。文章在梳理韩国海洋空间规划发展沿革的基础上,全面解析了《韩国海洋空间规划与管理法》的内容,包括其空间规划的分类、内容、范围、期限、原则、区域划分等,分析了中韩两国海洋空间规划在多方面的异同,在此基础上得出其对完善中国海洋空间规划制度的启示。 相似文献
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随着智能化研究成为当今科技发展的热点,结合智能优化算法的浮体系泊系统自动化设计成为一个将现代方法应用于传统工程领域并提高设计效率的研究对象。针对浮体的系泊系统,以悬链线式系泊方式为研究对象,分析得出了系泊缆与不同选材参数之间的规律,建立系泊系统自动化设计方法,选用遗传算法作为算法基础,实现方案的智能优选,进行了有效的探索研究;开发了系泊系统自动化设计的自主程序,完成了典型的单根系泊缆的单点系泊系统以及多段组成风分布式系泊系统的研究,验证了方法的可行性,为系泊系统的自动化设计这一技术问题提供了解决方法与工程的应用手段。 相似文献