海洋灾害环境与工程结构物作用的耦合分析          下载免费PDF全文

《海洋开发与管理》2012,(8):33-34

项目针对波浪、海流和内波等灾害海洋环境与海洋工程结构物相互作用问题,首次建立了非线性波浪—平台—系泊系统耦合作用的全时域非线性分析模型,首次引入源造波技术和镜像格林函数方法,解决了深海工程中的非线性波浪模拟难题。  相似文献   

水下系泊监测平台非线性振动稳定性分析     

何孔德  李友荣  方子帆  杨蔚华 《海洋工程》2012,30(3):119-124

针对水下系泊监测平台在水流涡激作用下的稳定性问题,考虑了浮体在振动过程中的变形,建立了其流固耦合的非线性动力学方程,利用谐波平衡法进行了非线性特性定性分析,Melnikov方法进行稳定性判据研究及影响因素分析,以系统出现混沌状态为稳定性控制条件,重点研究了系泊缆支撑间距对稳定性的影响,并计算出支撑间距的临界值。结果表明,系统稳定性随支撑间距增加而降低,当支撑间距超过临界值后,稍微增加都可能导致系泊监测平台振动偏离振动轨道而造成局部失稳甚至结构破坏。为保证监测平台的稳定性,应增加支撑数量,且支撑的间距不能超过系统发生失稳的临界值。  相似文献   

极限海况下Spar平台系泊系统耦合动力分析     

单鹏昊  任慧龙  李辉  张健 《海洋工程》2013,31(2):35-40

在复杂的风浪流海洋环境中,Spar及其系泊系统的耦合作用受多方面的影响。对极限海况下的某Classic-Spar平台及其系泊缆索的动力响应做了时域非线性耦合研究。重点分析了极限海况下一根或者多根系泊缆索断裂时平台运动及其缆索张力动力响应的统计特性。分析结果表明,在风浪流同向且共线的极限海况下,不同位置处的系泊缆索发生断裂,对整个平台系泊系统安全的影响程度不尽相同,尤其以迎浪方向系泊缆索的断裂影响显著。  相似文献   

远海浮式结构物与供应船旁靠系泊特性研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

单铁兵  潘方豪  邹雯  金海丰 《海洋工程》2017,35(5):1-11

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   

沿深度强度增加软土中吸力锚循环承载力模型试验          下载免费PDF全文

王建华  山川龙 《地震工程学报》2015,37(3):803-808

采用分层底部真空预压技术,在模型试验箱内制备强度沿深度增加的模型试验土层;进而利用自行开发的电动伺服加载装置,在荷载控制方式下,针对水平破坏模式,进行两种直径的吸力锚在最佳系泊点受倾斜方向静荷载与循环荷载共同作用下的承载力模型试验。试验结果表明,循环荷载作用过程中锚的循环变形没有明显增加,导致锚破坏的是循环累积变形。强度沿深度增加软土和均一强度软土中吸力锚循环承载力的相对变化规律一致,当循环破坏次数为100时,循环承载力是静承载力的90%左右;当循环破坏次数增加至2 000时,循环承载力减小至静承载力的70%左右。锚径的变化只影响循环承载力的大小,不影响其相对变化。强度沿深度增加土层中的吸力锚,其循环荷载下竖向阻力弱化程度大于水平阻力弱化程度,这与均一强度土层中吸力锚受循环荷载作用时的性态一致。  相似文献   

Numerical simulations and model tests of the mooring characteristic of a tension leg platform under random waves     

谷家扬  杨建民  吕海宁 《中国海洋工程》2013,27(5):563-578

Analyzing the dynamic response and calculating the tendon tension of the mooring system are necessary for the structural design of a tension leg platform （TLP）. The six-degree-of-freedom dynamic coupling responses and the mooring characteristics of TLP under random waves are studied by using a self-developed program. Results are verified by the 1：40 scaling factor model test conducted in the State Key Laboratory of Ocean Engineering at Shanghai JiaoTong University. The mean, range, and standard deviation of the numerical simulation and model test are compared. The influences of different sea states and wave approach angles on the dynamic response and tendon tension of the mooring system are investigated. The acceleration in the center and corner of the deck is forecasted.  相似文献   

海底对系缆运动及张力影响研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

韦斯俊  戴愚志 《海洋工程》2015,33(5):81-88

对系缆运动及张力进行分析,并考虑海底对系缆的影响。采用细长弹性杆单元模拟系缆微段,建立系缆运动控制方程,采用有限元法对其进行离散,将海底弹性和阻尼作用力添加到离散控制方程中。利用牛顿法和Newmark-β法对离散后的系缆非线性运动方程组进行数值求解。模拟长600 m的系缆顶端受到垂向正弦激励时的运动,分别求得考虑和不考虑海底作用时系缆运动响应和动态张力。通过对比系缆的运动、速度和动态张力结果,发现海底的弹性阻尼作用对系缆的运动及张力特性有极大影响。上述研究工作为计算海底对系缆的作用力提供了新方法。  相似文献   

系泊方式与结构外形对水下中部悬置构筑物稳定性影响的数值模拟研究     

蒋济同  旷俊  周献祥  牛云龙 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2023,(1):130-137

针对水下中部悬置构筑物,本文基于ANSYS中的Fluent和Aqwa模块,比较了单索单点系泊、三索单点系泊、三索三点系泊及球形、圆柱-半球形、碟形三种外形对其水中稳定性的影响。由数值模拟结果显示,在200 m水深,水流速度为2 m/s作用下,碟形构筑物采用三索单点系泊方式的稳定性更为优。  相似文献   

深水Spar钻井生产储卸油平台涡激运动及其影响研究     

高巍  王晋  董璐  闫琛  吕海宁 《海洋工程》2016,34(2):95-104

针对应用于中国南海的新型深水Spar钻井生产储卸油平台进行了涡激运动特性与影响的研究。对该平台进行涡激运动拖曳试验,根据规范和动力学分析得出平台的拖曳力系数和升力系数,通过比较南海流速分布情况与平台涡激运动与流速关系发现:该平台在一般海况下即可发生幅值为10 m左右的涡激运动;对平台进行水池模型试验,进一步验证涡激运动拖曳试验结果并分析平台运动性能,对平台受到的脉冲拖曳力和升力载荷进行了初步校验。通过模型试验对平台涡激运动特性有了初步认识,发现在百年一遇条件下,平台脉动拖曳力载荷与升力载荷比为1∶3;一年一遇条件下,平台脉动拖曳力载荷与升力载荷比为1∶1。根据试验结果对数值模型进行了修正并与试验值进行比较,比较结果表明经过修正后的计算结果与试验结果取得了良好的一致性。比较了全尺度下涡激运动对于平台系泊系统和平台水平位移的影响,结果表明:涡激运动的存在使得Inline方向系泊张力增加5%,并使得系泊缆受力分布产生变化,位移增加27%;Between line方向张力增加15%,位移增加2.5%。涡激运动对于平台极限张力以及极限漂移出现方向还有待进一步研究。涡激运动对于平台系泊系统疲劳寿命的影响还需进一步研究。  相似文献   

基于STAR-CCM+的浮标锚泊系统数值研究          下载免费PDF全文

《海洋技术学报》2023,(4)

浮标锚链因磨损而断裂会导致浮标丢失,所以针对浮标锚泊系统的研究对锚链设计具有重要意义。为解决锚链系泊力计算方法精度不足和锚链力学简化模型与锚链实际形态不一致的问题,通过VOF （Volume of Fluid） 界面捕捉法建立了三维风、浪耦合流场,基于流体力学计算软件STAR-CCM+对一种滚塑浮标及锚链进行数值仿真计算。在建立双链节锚链物理模型基础上,通过求解浮标在风、浪中的受力及浮标与锚链连接处的受力损失求取锚链系泊力。结果显示,风浪越大,锚链的系泊力损失越大,2、3、4 级海况下浮标阻力损失分别为17.1%、36.6%、55.8%。锚链的双链节受力并非均等,主受力链节在2、3 级海况时承担90%以上的锚链系泊力,次受力链节的系泊力随着总系泊力的增加而增加,可见双链节锚链规格应与单链节相同。  相似文献