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J型铺管船运动响应及对铺设管线的影响分析
| 论文题名： | J型铺管船运动响应及对铺设管线的影响分析 |
| 关键词： | 海底管道;铺管船;运动响应;铺设管线;船体运动;载荷计算 |
| 摘要： | 随着深海油气输送需求的增加，海底管道显得越来越重要，J型铺管船也得到了越来越多的应用。在铺管船铺管作业过程中，船体处于海洋环境中，受到海上风浪流的影响，会有大幅度的运动（尤其在恶劣海况下）。船体的运动可能增加管道内部应力，使之发生破损。因此，研究船体运动幅度对管道的影响程度，探讨减少这种影响的方法成为了工程实际中极其紧迫且极具意义的一个课题。 本文以某起重铺管船为母型船进行研究，了解J型铺管过程的步骤，了解铺管过程中需监控的重要对象，从而分析船体运动对这些关键对象的影响。本文还研究了铺管过程中的其他重要控制因素，如铺管海域水深、铺设角度等对管道的影响。 本文研究的内容主要包括： 1）介绍了海洋管道的主要铺设方式、利用铺管船进行铺管作业的主要形式分类、国内外铺管船设计建造现状和国内外海底管道研究现状。 2）介绍了铺管船水动力计算数值理论和外载荷计算理论。 3）使用水动力计算软件AQWA对某起重铺管船进行了水动力学分析。分析过程中计算了船体在单位规则波高下的频响函数，也计算了船体在不同波高、波浪周期、浪向角下的三自由度运动（横摇、纵摇、升沉）情况。 4）对管道进行静态分析，确定了管道在水下的悬链线形式，为动态分析提供了基础，并且确定了影响管线形态和管道内部应力的几个主要因素：铺管海域水深、铺管角度和管道截面参数等。 5）分析了船体在波浪上运动情况对管道和张紧器的影响。分析过程中主要考虑不同的波高、周期、浪向角下管道触底点应力和张紧器张力的变化情况。 6）分析了在波浪存在的情况下，随着铺管海域水深、铺设角度和管道截面参数的变化，管道触底点应力和张紧器张紧力的变化情况。 |
| 作者： | 王晶 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 杨启 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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