张力腿平台筋腱支撑浮筒结构设计研究     

王火平  金文学  吕东  范志峰  王立权 《海洋工程》2018,36(3):69-75

在张力腿平台筋腱与海底桩基连接后,需要筋腱支撑浮筒为筋腱提供足够的浮力,保证筋腱在平台运抵工作海域之前不会发生倾覆。针对南海油田自主研发的张力腿平台筋腱实际尺寸及设计要求,设计了适用于1 061 mm(40英寸)筋腱、500米水深的张力腿平台筋腱支撑浮筒,并对筋腱支撑浮筒主要受力进行了分析计算,根据所计算的载荷情况对关键部件进行了有限元仿真分析,验证了结构强度的可靠性,并得到了结构的应力集中点与最大变形点,为筋腱支撑浮筒的结构设计提供了参考。  相似文献   

Parametric Vibration Analysis of Submerged Floating Tunnel Tension Legs     

SUN Sheng-nan  SU Zhi-bin  FENG Yun-fen  XU Xian-yi 《中国海洋工程》2020,(1):131-136

According to the characteristics of submerged floating tunnel anchored by tension legs,simplifying the tube as point mass and assuming that the tension leg is a nonlinear beam model hinged at both ends,the nonlinear vibration equation of the tension leg is derived.The equation is solved by the Galerkin method and Runge Kutta method.Subsequently,numerical analysis of typical submerged floating tunnel tension leg is carried out.It is shown that,the parametric vibration response of the submerged floating tunnel tension leg is related to the amplitude and frequency of the end excitation.Without considering axial resonance and transverse resonance,it is reasonable that higher order modes are abandoned and only the first three modes are considered.The axial resonance amplitude of the second or third order mode is equivalent to the first order mode axial resonance amplitude,which should not be ignored.  相似文献   

安达曼海内孤立波的潜标观测分析研究          下载免费PDF全文

崔子健  梁楚进  蔺飞龙  金魏芳  丁涛  王隽 《海洋学研究》2020,38(4):16-25

安达曼海是内孤立波生成最多的海域之一,目前对其研究大多基于卫星遥感,缺乏基于现场观测资料的相关研究。本文通过2016年至2017年布放在安达曼海中部的锚系潜标对该海域内孤立波的方向和强度进行研究,结果表明在研究区域内孤立波主要向东北方向传播,最大振幅可达100 m。应用彻体力理论预测了研究海域内孤立波波源的分布,与遥感统计结果基本一致,并且波源位置更精确,可直观地给出不同波源激发内孤立波的能力。本文分别用浅水方程、深水方程和有限深方程对安达曼海中部内孤立波相速度进行模拟,结合卫星遥感分析发现该海域内孤立波的产生符合Lee波机制,在三种方程中有限深方程的模拟效果与潜标观测最相符。  相似文献   

圆筒型FPSO优化设计与水动力性能分析     

赵治民  李焱  唐友刚  何鑫  童波 《海洋工程》2020,38(1):11-19

针对圆筒型海上储油装置FPSO垂荡运动性能较差、无法安装干式井口的问题,设计了带延伸筒体与矩形阻尼结构的圆筒型FPSO,根据延伸筒体与矩形阻尼结构是否通海分为两种型式。建立水动力计算模型,比较分析不同延伸筒体和阻尼结构型式对FPSO水动力性能的影响。针对南海作业海域,设计了悬链式系泊系统,基于JONSWAP波浪谱对FPSO的运动进行时域预报,并对系泊系统进行校核。分析结果表明:通海型FPSO垂荡固有周期显著提升,可以错开南海百年一遇谱峰周期,通海型FPSO满足钻井、安装干式井口的运动响应要求,系泊系统系缆张力满足规范要求。  相似文献   

风机基础TLP平台在波浪中运动性能的CFD数值分析     

安筱婷  赵伟文  万德成 《海洋工程》2020,38(5):35-49

随着海上风能的开发向深水发展，支撑风机的载体平台越来越受到关注。在经济性与安全性、稳定性的多重要求下，张力腿平台（TLP）在海洋风能资源的开发中体现出了重要地位。采用基于开源平台OpenFOAM开发的计算流体动力学（CFD）水动力学求解器naoe-FOAM-SJTU对一座处于中等水深下的风机基础水下TLP（STLP）的运动响应进行了数值模拟与研究。文中使用弹簧锚链模型模拟STLP的垂向系泊锁链系统，模拟该平台在不同波浪环境下的运动响应情况。首先将STLP单自由度自由衰减CFD模拟结果与已有全耦合时域分析结果进行对比，验证了naoe-FOAM-SJTU求解器及使用弹簧模型模拟STLP系泊系统的准确性与可靠性。随后在考虑非线性波浪载荷的情况下研究极端海况下与一般作业海况下STLP的运动响应情况，计算工况中的风机基础所受弯矩及锚链受力情况，并详细展示流场、速度场信息，分析高阶波浪成分、不同海况等条件对于STLP运动性能的影响。研究结果表明，TLP在中等水深中具有良好的运动性能，naoe-FOAM-SJTU求解器可以有效模拟水中生产平台在波浪环境下的水动力问题，并可以对整个流场进行可视化展示与分析。  相似文献   

钢管脐带缆扭转平衡设计     

牛学超  祝庆斌  潘盼  邵鹏进  胡明  谢书鸿 《海洋工程》2020,38(6):151-157

钢管脐带缆包含多种螺旋缠绕的功能单元，其在外力载荷下会发生相对运动，而且钢管的刚度较大对扭转平衡有重要影响，因此，相对于普通电缆，钢管脐带缆在扭转平衡设计时更加困难。根据扭转平衡理论公式，采用控制变量法，以第二层铠装钢丝的绞合角度为变量进行扭转平衡设计。首先建立脐带缆缆芯有限元模型，对其施加拉伸载荷，结果显示缆芯出现了扭转，这证明不能将脐带缆缆芯视为一实心圆柱。其次建立不同绞合角度的脐带缆有限元模型，设置各功能单元的材料属性和摩擦系数，分析模型在拉伸载荷下的扭转角度，并将相同拉伸载荷下的扭转角度拟合为直线，从而得到钢管脐带缆在扭转平衡状态时的最优绞合角度。最后，采用试验方法对实物钢管脐带缆进行扭转平衡测试，测试结果显示在拉伸载荷下脐带缆单位长度扭转角度十分微小，这表明缆是扭转平衡的。因此验证了使用的有限元方法在钢管脐带缆扭转平衡设计中的有效性。  相似文献   

京西北地区地应变观测与小震震源机制解一致性研究     

茅远哲  曹筠  高晨  冯向东  王晓山 《中国地震》2019,35(4):709-717

以京西北地区作为研究区域，采用应变参数方法解算定点地应变观测数据，将所得应变参数时间序列作为研究对象，利用该结果与研究区内同期小震震源机制解进行一致性分析，研究得出呈拉张性质的定点观测最大主应变方位与震源机制解最大拉张变形方向（T轴）水平投影具有良好的对应性，整体以NNW—NE向为主，且自西向东排布的测点最大主应变方位与震源机制解最大拉张变形方向均表现为逐渐东向偏移的趋势，与华北平原块体北部发生顺时针旋转活动的特征相吻合，结果进一步检验了地应变观测反映区域应变场信息的能力。  相似文献   

Micromechanical approach to swelling behavior of capillary-porous media with coupled physics     

Mahdad Eghbalian  Mehdi Pouragha  Richard Wan 《国际地质力学数值与分析法杂志》2019,43(1):353-380

A detailed multiscale analysis is presented of the swelling phenomenon in unsaturated clay-rich materials in the linear regime through homogenization. Herein, the structural complexity of the material is formulated as a three-scale, triple porosity medium within which microstructural information is transmitted across the various scales, leading ultimately to an enriched stress-deformation relation at the macroscopic scale. As a side note, such derived relationship leads to a tensorial stress partitioning that is reminiscent of a Terzaghi-like effective stress measure. Otherwise, a major result that stands out from previous works is the explicit expression of swelling stress and capillary stress in terms of micromechanical interactions at the very fine scale down to the clay platelet level, along with capillary stress emerging due to interactions between fluid phases at the different scales, including surface tension, pore size, and morphology. More importantly, the swelling stress is correlated with the disjoining forces due to electrochemical effects of charged ions on clay minerals and van der Waals forces at the nanoscale. The resulting analytical expressions also elucidate the role of the various physics in the deformational behavior of clayey material. Finally, the capability of the proposed formulation in capturing salient behaviors of unsaturated expansive clays is illustrated through some numerical examples.  相似文献   

Critical Top Tension for Static Equilibrium Configuration of A Steel Catenary Riser     

Chainarong ATHISAKUL  Karun KLAYCHAM  Somchai CHUCHEEPSAKUL 《中国海洋工程》2014,(6):829-842

This paper aims to present the critical top tension for static equilibrium configurations of a steel catenary riser（SCR） by using the finite element method. The critical top tension is the minimum top tension that can maintain the equilibrium of the SCR. If the top tension is smaller than the critical value, the equilibrium of the SCR does not exist. If the top tension is larger than the critical value, there are two possible equilibrium configurations. These two configurations exhibit the nonlinear large displacement. The configuration with the smaller displacement is stable, while the one with larger displacement is unstable. The numerical results show that the increases in the riser＇s vertical distances, horizontal offsets, riser＇s weights, internal flow velocities, and current velocities increase the critical top tensions of the SCR. In addition, the parametric studies are also performed in order to investigate the limit states for the analysis and design of the SCR.  相似文献   

深水锚泊定位半潜式钻井平台性能数值与试验研究     

史琪琪  杨建民  肖龙飞 《海洋工程》2011,29(4):29-36

近年来,深水半潜平台已成为海洋工程领域研究的热点。分别通过模型试验和数值模拟的方法,对不同水深和浪向条件下作业的深水半潜平台的运动以及系泊系统的受力进行全面分析。在此基础上,进一步研究平台在深水作业时的运动和动力特性,以及水深和环境海况的变化对平台运动和系泊系统受力的影响规律。同时,对比完整系泊系统的情况,对一根系泊缆破断的极端状态下平台的特性开展研究,获得运动和系泊系统受力的变化规律。对比发现试验和数值的结果能较好地相互吻合,且均能满足相应的安全度要求,保证平台实际作业时的可靠性,为深水半潜平台设计中的安全极限计算提供一定的依据。  相似文献